YAC-TgMを用いた受精後メチル化インプリンティング成立・維持機構の解明

利用YAC-TgM阐明受精后甲基化印记的建立和维持机制

基本信息

批准号：
18051003
负责人：
谷本啓司
金额：
$ 3.39万
依托单位：
University of Tsukuba
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

ゲノム刷り込みを受けるIgf2/H19遺伝子座では、由来する親の性特異的なICR(Imprinting Control Region)のメチル化状態(メチル化インプリンティング;MI)が各遺伝子の発現パターンを規定する。我々は、ヘテロな遺伝子座(ヒト・βグロビン遺伝子座)にICRを移植した酵母人工染色体(YAC)の遺伝子導入マウス(TgM)を作製・解析し、ICRDNA断片のみでゲノム刷り込みが再現されることを明らかにした。しかしながら、同系においては、導入ICRのMIは、精子生殖細胞中ではなく、受精後に両親からのゲノムが共存する環境下で起こることが示唆された。以上の結果から2つの疑問が生じた。1)精子生殖細胞中でICRがMIを受けるために必要な条件は何なのか?2)受精後メチル化刷り込みに必要なICR内のDNA情報の本体は何なのか?これらの疑問を解明するために、以下の実験を行った。(i)CTCF結合配列欠損型ICR(constitutive negative CTCF binding site)をβグロビン遺伝子座内に持つYAC-TgMを作製し、ICRのメチル化状態を体細胞、精子・卵生殖細胞、初期胚において解析した。(ii)同様の実験を、CpG motif欠損型ICR(constitutive active CTCF binding site)についても行った。以上の結果から、CTCF結合配列が受精後メチル化刷り込みの確立、あるいは維持のどちらかに関与することが示された。(iii)ICR DNA 断片のみを1コピーから複数コピー導入したTgMを作製し、精子生殖細胞内メチル化とCpG配列の数(頻度)との関係を明らかにすることを試みた。この結果、ICRのコピー数が精子生殖細胞内メチル化に関する絶対的なシグナルとなっているわけではないことが示された。

在接收印迹的基因组的IGF2/H19 Genza中，衍生的母体特异性ICR（印迹控制区域）甲基化状态（MI）规定了每个基因的表达模式。我们正在准备和分析酵母人工染色体（YAC）移植的ICR的基因介导的小鼠（TGM）到异质基因（人β-珠蛋白基因），并重现了我仅透露ICRDNA片段的基因组。但是，在同一家族中，建议ICR的MI发生在受精后父母的基因组，而不是精子生殖细胞中共存的环境中。从上述结果出现了两个问题。 1）在受精后，ICR需要什么条件？（i）CTCF组合的阵列缺陷ICR（consonstitututere负CTCF结合位点）在β-珠蛋白基因中与YAC-TGM产生，并且在破碎的细胞中分析了ICR的ICR甲基化状态。（ii）也针对CPG基序不足的ICR（组成型活性CTCF结合位点）进行了类似的实验。上述结果表明，CTCF结合序列与受精或维持后的甲基化建立有关。（iii）我们试图创建一个TGM，该TGM已从ICR DNA片段的一个副本中复制了多个副本，并阐明了内部植物与发芽甲基化与CpG序列（频率）之间的关系。结果，结果表明，ICR的副本数量不是精子生殖细胞内甲基化的绝对信号。