減数分裂クロマチン構造から紐解く卵子劣化

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「卵子劣化の分子実体は何か」に対する生物学的な知見を得るために、目的１）二価染色体の分子レベルでの構造基盤の解明、目的２）キアズマを形成するための相同組換えの制御メカニズムの解明、目的３）高齢母体から得られた卵子の劣化指標の探索の３つの達成目標を設定した。目的１）二価染色体の分子レベルでの構造基盤の解明では、分裂酵母細胞に対してHi-C解析を適用することで、減数分裂の進行に伴うクロマチン三次元構造の変化をDNA配列レベルで明らかにした。更にHi-C解析により得られたDNA相互作用のビッグデータを利用して、染色体構造の3Dモデルを構築した。これらの結果により、減数分裂における染色体構造の変化を可視化することに成功した。構築した3Dモデルは、バーチャルリアリティを通して立体構造の内部に迫ることができるため、今後の更なる解析により、詳細が明らかになることが期待される。また、マウス卵母細胞由来の二価染色体構造を可視化するために、一細胞Hi-C解析の実験条件を検討した。DNA相互作用を持つライブラリを得られたものの、クオリティが低かった。低クオリティサンプルでは、次のステップであるシークエンス解析に進むことが難しいため、更なるプロトコル検討を実施中である。目的２）キアズマを形成するための相同組換えの制御メカニズムの解明では、組換えに関わるタンパク質を欠損させた分裂酵母細胞を利用して、Hi-C解析によるクロマチン構造の可視化を行なった。欠損させた組換えタンパク質による影響について、バイオインフォマティクス解析を行い、詳細を検討している。目的３）高齢母体から得られた卵子の劣化指標の探索では、高齢マウスから卵母細胞を採取し、染色体構造に異常が見られることを確認した。一方で、マウス一個体から採取できる卵母細胞の数が少なかったため、実験プロトコルの最適化を目指して条件検討を行なっている。