ホヤ初期胚発生におけるゲノムワイドな転写因子ネットワークの解析

早期海鞘胚胎发育过程中全基因组转录因子网络的分析

基本信息

批准号：
17687022
负责人：
佐藤ゆたか
金额：
$ 19.39万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

ホヤ(Ciona intestinalis)の胚発生を支配する転写制御のネットワークをゲノムワイドにかつ、システムレベルで明らかにするため、主に以下の2つの実験に絞って解析を行った。1.クロマチン免疫沈降法を用いて、ZicL、Twist-like1、MyoD、Brachyury、Lhx3などの転写因子が、胚発生において結合するゲノム領域を抽出し、ゲノムタイリングアレイを用いて、その結合領域をゲノムワイドに同定した。その結果として、ホヤの胚発生における遺伝子ネットワークには予想よりも遙かに多くのフィードフォワードループが存在することを見いだした。この情報を昨年度までに明らかにした遺伝子機能阻害実験を元にして組み立てた遺伝子ネットワークに情報を取り入れ、ネットワーク構造の理解を精緻化を行った。2.神経系は他の組織よりもはるかに複雑な構造を持ち、昨年までの解析では必ずしもその発生を制御する遺伝子ネットワークは明らかになっていなかった。ホヤの遺伝子ネットワークの解析はこれまで細胞単位で解析され、そこに大きな特長がある。そこで、神経系での遺伝子ネットワークの解析のため、複雑な構造を持つ神経系について、細胞の単位で解析する系を確立した。つづいて、神経系で発現する制御遺伝子をゲノムワイドに網羅的に同定した。そのうち25種類の遺伝子機能をモルフォリノオリゴヌクレオチドで阻害し、そのほかの神経系で発現する遺伝子の発現に与える影響を調べ、情報を統合して遺伝子ネットワークを再構築した。

为了在全基因组和系统水平上阐明海鞘（Ciona Enteris）胚胎发育的转录调控网络，我们将分析重点放在以下两个实验上。 1.使用染色质免疫沉淀，提取胚胎发育过程中ZicL、Twist-like1、MyoD、Brachyury和Lhx3等转录因子结合的基因组区域，并使用基因组平铺阵列对结合区域进行全基因组鉴定。结果，他们发现海鞘胚胎发育过程中基因网络中的前馈环比预期的要多得多。这些信息被纳入根据去年揭示的基因功能抑制实验构建的基因网络中，研究人员完善了对该网络结构的理解。 2. 神经系统的结构比其他组织复杂得多，截至去年的分析还不一定揭示控制其发育的基因网络。到目前为止，海鞘的基因网络已经在逐个细胞的基础上进行了分析，这具有重大优势。因此，为了分析神经系统中的基因网络，我们建立了一个系统来逐个细胞地分析神经系统的复杂结构。接下来，我们全面鉴定了神经系统在整个基因组中表达的调控基因。他们利用吗啉代寡核苷酸抑制了其中25个基因的功能，研究了对神经系统中表达的其他基因表达的影响，并通过整合信息重建了基因网络。