Tissue-specific pre-mRNA processing in living animals

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本研究では、線虫の生体で組織特異的にRNAを代謝標識して濃縮する手法を開発し、主要組織におけるmRNAのRNA-seq解析を行って、線虫における組織特異的選択的プロセシングの概要を明らかにし、転写と共役したmRNAプロセシングの進行過程と組織特異的選択的プロセシングパターンとの関連性を明らかにして、この生物種における選択的mRNAプロセシングの制御機構を体系的に理解することを目指している。そのために、線虫の個体レベルでの新生mRNAを4-チオウリジンまたは4-チオウラシルで代謝標識する手法の確立を行った。そして、mRNAの品質管理機構であるnonsense-mediated mRNA decay (NMD)が不全であるsmg-2変異体を用いて新生RNAを標識・精製し、長リード次世代シーケンサーであるNanopore MinIONを用いて全長RNA配列を直接シーケンシング解析し、野生型のmRNAとの比較を行った結果、正常ならNMDで分解されてしまうmRNAスプライスバリアントを発現する遺伝子259個を同定し、EMBO Journal誌に発表した（2021年6月）。一方、ウラシルのサルベージ経路の酵素の変異体を入手あるいはゲノム編集で作製してスクリーニングし、シチジン/ウリジン一リン酸キナーゼをコードする遺伝子の変異体では4-TUがほとんどRNAに取り込まれないことを見出しており、この変異体の特定の組織にcDNAを発現させることで、組織特異的に発現するレスキュー株を作製している。これらの株は、各組織における遺伝子発現の解析、および新生RNAの動態解析に利用できると期待されることから、新生RNAの代謝標識と精製を試みている。