ゲノムからの遺伝子発現制御情報の抽出のための基礎研究

从基因组中提取基因表达控制信息的基础研究

基本信息

批准号：
13202017
负责人：
小嶋徹也
金额：
$ 2.82万
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 on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

最近のゲノム研究の進展により、我々はある生物種のゲノム上に存在する遺伝子をゲノム配列から予測出来る様になったが、遺伝子の発現制御に関しては未だ予測出来ない。そのためには数多くの遺伝子の発現制御領域の解析が必要だが、その際、同じ組織で、同じ時期に、類似したパターンで発現する遺伝子のシリーズについて解析し、それぞれのゲノム上の配列を比較することで効率的にゲノム配列と発現制御の関係を明らかに出来ると考えられる。本研究では、ショウジョウバエの成虫肢形成過程で遠近軸に沿って領域特異的に発現する遺伝子の発現制御領域の同定及び比較検討を試みた。既に単離・解析を進めてきたホメオボックス遺伝子Bar、a1、c11の制御領域について、それぞれ約8Okb、25kb、25kbのゲノム領域を解析する事により、現在までに約1kb,500bp,300bpにまでその必須領域を限定する事が出来た。これらの領域には共通してホメオドメイン・タンパク質の結合コンセンサス配列のコアであるTAATモチーフが密集していた。また、Barの制御領域は約450bpの肢原基で発現するのに必須な部分とその部分の活性を肢原基の特定の領域に限定するのに必要な部分の二つの部分からなっている事も分かった。さらに、制御領域を解析する候補を増やす為に、ショウジョウバエのホメオボックス遺伝子のうち、肢原基での発現が知られていないすべての遺伝子(75遺伝子)についてin situ hybridizationによりmRNAの発現パターンを調べた。その結果、Barやa1,c11と同様の領域で発現するものや、Barよりもさらに近位部側で発現するもの等、Bar, a1,c11と同様に遠近軸に沿って領域特異的に発現する遺伝子が少なくともつ新たに同定できた。

基因组研究的最新进展使得从基因组序列中预测物种基因组中存在的基因成为可能，但在基因表达控制方面仍然是不可预测的。为此，有必要分析许多基因的表达控制区域，但是人们认为，通过分析在同一组织中和同时以相似模式表达的一系列基因，并比较每个基因组上的序列，可以有效地揭示基因组序列和表达控制之间的关系。在这项研究中，我们试图识别和比较在果蝇形成成年肢体过程中沿透视轴特别表达的基因的表达控制区域。通过分析已经分离和分析的同源物基因BAR，A1和C11的基因组区域，分别是8个OKB，25 Kb和25 Kb，基本区域迄今已限制为约1 kb，500 bp和300 bp。这些区域通常被TAAT基序（同源域蛋白的结合共识序列的核心）包装。还发现，条的调节区域由两个部分组成：在大约450 bp的肢体原始表达中所必需的部分，以及将该部分的活性限制在肢体原始区域的特定区域所需的部分。此外，为了增加分析调节区域的候选者的数量，通过原位杂交对所有果蝇杂种基因进行了原位杂交检查mRNA表达模式，这些基因在肢体原始基因（75个基因）中均未表达。结果，至少一个沿透视轴以特异性方式表达的基因，例如与Bar，A1和C11在同一区域中表达的基因，或在BAR近端表达的基因，至少在BAR，与Bar，A1和C11的区域表达的基因。