生殖系列発生過程における高次遺伝子発現制御の包括的解析

种系发育过程中高阶基因表达调控的综合分析

基本信息

批准号：
15080209
负责人：
阿部訓也
金额：
$ 75.97万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15080209/
关键词：
始原生殖細胞多能性幹細胞遺伝子発現エピジェネティク生殖細胞分化ゲノム再プログラム化生殖細胞 DNAメチル化エピジェネティクス ES細胞 EG細胞マイクロアレイ胚性幹細胞 EST解析マイクロアレイ解析発生分化 cDNA解析

项目摘要

哺乳類の初期胚には,将来成体のすべての細胞に分化する能力を持つ多分化能細胞が存在し、ここからES細胞のような胚性幹細胞を樹立することが出来る。これらの胚性多能性細胞と始原生殖細胞(PGC)は発生学的にみて、類似した性質を持つことが示唆されており、両者の類似性、相違点を明確にすることはこれらの細胞で生じるゲノム再プログラム化や生殖細胞分化過程の解明に重要と考えられる。我々は各発生段階の胚体から純化したPGC、および代表的な幹細胞であるES細胞、PGCから派生したEG細胞、精原細胞由来のGS細胞などの幹細胞、およびES細胞から試験管内で分化したPGC様細胞(in vitro PGC; iPGC)のトランスクリプトームの比較解析を行った。その結果、ES細胞とPGCは有意に異なる発現プロファイルを持つことが分かった。各細胞タイプの発現プロファイルの主成分分析を行ったところ、これらはES細胞に類似したグループとPGCに類似した集団の2つのグループに大別できることが明らかとなった。GS細胞はPGCと非常によく似たプロファイルを有しており、iPGCもPGCのグループに分類された。調べた6つのEG細胞株のうち、5つはES細胞と同様のプロファイルを示したが、興味深いことに雌由来EG細胞株、TMA58GのみがPGCグループに分類され、この細胞株の遺伝子発現、その制御に関与するエピジェネティック状態がPGCに類似していることが示唆された。また、主成分分析の結果を元にして、ES細胞、PGCを特徴づける遺伝子群(signature gene)を同定することに成功した。これらのsignature geneの解析により、EG細胞やiPGCとES細胞、あるいはPGCの共通点、相違点を明らかにすることに成功した。

在早期的哺乳动物胚胎中，有一些多能细胞将来具有分化为所有成年细胞的能力，并且可以建立胚胎干细胞（例如ES细胞）。这些胚胎多能细胞和原始生殖细胞（PGC）从胚胎的角度具有相似的特性，并且认为两者之间的相似性和差异在阐明这些细胞中发生的基因组重编程和生殖细胞分化过程中被认为很重要。我们对每个发育阶段的胚胎体纯化的PGC进行了比较分析，以及诸如ES细胞，PGC衍生的EG细胞，精子GS细胞和PGC样细胞等干细胞等干细胞。结果表明，ES细胞和PGC具有显着不同的表达谱。每种细胞类型的表达谱分析的主要成分分析表明，这些分析可以大致分为两组：类似于ES细胞和种群类似于PGC的组。 GS细胞与PGC具有非常相似的特征，并且IPGC也分为PGC组。在检查的六个EG细胞系中，有5个显示出与ES细胞相似的特征，但有趣的是，只有女性来源的EG细胞系TMA58G分类为PGC组，这表明该细胞系的基因表达和与其调节有关的表观遗传状态类似于PGC。此外，根据主成分分析的结果，我们成功地鉴定了表征ES细胞和PGC的基因。通过分析这些特征基因，我们能够发现EG细胞，IPGC和ES细胞以及PGC之间的共同点和差异。