Genome evolution induced by chromatin structure and DNA methylation

染色质结构和 DNA 甲基化诱导的基因组进化

基本信息

批准号：
23241058
负责人：
MORISHITA Shinichi
金额：
$ 24.46万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011-05-31 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Natural selection and neutral theory of evolution have been crucial to understand genetic variation and evolution. In this study, we have examined whether chromatin structure and DNA methylation might affect genetic variation and evolution. Indeed, we identified an unexpected genome-wide role of the CpG methylation state as a major determinant of proximal natural genetic variation. ~18% of the human genome was within 10 bp of a CpG site; in these regions, the single nucleotide polymorphism rate significantly increased by ~50% (P<E-566) if the neighboring CpG sites are methylated. In two medaka inbred strains, we observed a distinctive ~200-base pair periodic pattern of genetic variation downstream of transcription start sites and its correlation with the chromatin structure. These data exemplify the potential for genetic activity (transcription), DNA methylation, and chromatin structure to contribute to molding the DNA sequence on an evolutionary time scale.

自然选择和中性进化论对于理解遗传变异和进化至关重要。在这项研究中，我们研究了染色质结构和 DNA 甲基化是否可能影响遗传变异和进化。事实上，我们发现 CpG 甲基化状态在全基因组范围内发挥着意想不到的作用，是近端自然遗传变异的主要决定因素。约 18% 的人类基因组位于 CpG 位点的 10 bp 范围内；在这些区域中，如果邻近的 CpG 位点被甲基化，则单核苷酸多态性率显着增加约 50% (P<E-566)。在两个青鳉近交系中，我们观察到转录起始位点下游遗传变异的独特~200碱基对周期性模式及其与染色质结构的相关性。这些数据例证了遗传活动（转录）、DNA 甲基化和染色质结构在进化时间尺度上塑造 DNA 序列的潜力。

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Genome-wide characterization of transcriptional start sites in humans by integrative transcriptome analysis

DOI：
10.1101/gr.110254.110
发表时间：
2011-05-01
期刊：
GENOME RESEARCH
影响因子：
7
作者：
Yamashita, Riu;Sathira, Nuankanya P.;Suzuki, Yutaka
通讯作者：
Suzuki, Yutaka

Medaka Methylome Browser

青鳉甲基化浏览器

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Estimating unmethylated DNA blocks in vertebrates by SMRT Sequencing

通过 SMRT 测序估计脊椎动物中的未甲基化 DNA 块

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Suzuki;Y
通讯作者：
Y

ATF6α/β-mediated adjustment of ER chaperone levels is essential for development of the notochord in medaka fish.

DOI：
10.1091/mbc.e12-11-0830
发表时间：
2013-05
期刊：
Molecular biology of the cell
影响因子：
3.3
作者：
Ishikawa T;Okada T;Ishikawa-Fujiwara T;Todo T;Kamei Y;Shigenobu S;Tanaka M;Saito TL;Yoshimura J;Morishita S;Toyoda A;Sakaki Y;Taniguchi Y;Takeda S;Mori K
通讯作者：
Mori K

Comparing the Human and Fish Genomes

比较人类和鱼类基因组