マウスの体温を決定する胎生初期エピジェネティクス機構の解明

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申請者は、マウス初期胚培養中のわずかな温度変化が、出生後の体温を変化させることをこれまでの研究で明らかにしており、このことは着床前の胚の環境温度が個体の体温決定に関与している可能性を示唆している。本申請では、マウス初期胚の培養温度の変化が、遺伝子発現やエピジェネティック修飾に及ぼす影響を網羅的解析を用いて検討するものである。令和4年度は、マウス初期胚培養において、培養温度の変化によってどのような遺伝子の発現に変化が見られるのか網羅的に解析した。マウス前核期胚を37度(コントロール群)、または38度で約3日間培養し、発生した胚盤胞からTotal RNAを回収しRNA-sequence解析を行った。その結果、37度培養群と38度培養群との2群間で56遺伝子の発現が優位に変化していた。これら56遺伝子についてエンリッチメント解析を行ったところ、解糖系やヌクレオソーム構築に関連する遺伝子群がマウス初期胚の培養温度変化の影響を受けることが示唆された。ヌクレオソームに関連する遺伝子はエピジェネティック制御に重要な役割を果たすことから、マウス初期胚の培養温度が1度上昇するだけで、解糖系やヌクレオソーム構築など、胚の遺伝子発現も変化していることがわかり、かつ、エピジェネティック制御にも影響を及ぼしている可能性が示唆された。したがって、今後はAssay for Transposase-Accessible Chromatin with high-throughput sequencing(ATAC-seq)解析によって、38度培養群においてクロマチン状態が変化するゲノム領域を網羅的に探索したい。この結果を足がかりとし、マウス初期胚における培養温度の変化とエピジェネティック制御との関連、ひいては体温制御との関連について解析を進めていきたい。