非翻訳性RNAの核内発現ドメインとモノアレル遺伝子発現調節機構に関する研究

非翻译RNA核表达域及单等位基因表达调控机制研究

基本信息

批准号：
21651084
负责人：
阿部訓也
金额：
$ 2.05万
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 Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

非翻訳性RNA (ncRNA)には様々なタイプが知られているが、その作用機構が詳しく調べられているマイクロRNA等に比べ、cisに働いて近傍の遺伝子の発現を抑制する比較的大きなサイズのncRNA (Large-ncRNA=L-ncRNA)の作用機序は殆ど未知である。L-ncRNAは、ゲノム刷り込みやX染色体不活性化等の片アレル発現の制御に関与すると考えられている。本研究では、L-ncRNAの細胞分化過程での発現様式や細胞核内での転写パターンの特徴を追究し、その知見を元にL-ncRNAによる遺伝子発現抑制の作用機序を解明することを目的とする。L-ncRNAは、遺伝子座の両DNA鎖から転写されることが多いが、通常の発現解析手法では、それらを区別して検出することが困難であった。そこで、同一細胞で、strand-specificに転写産物を検出する技術の開発を行った。この手法を用いて、代表的なL-ncRNAであるXistとそのアンチセンスRNAであるTsixを識別して解析する技術の確立を行った。また、Igf2rとそのアンチセンスRNAであるAir、Kcnq1とKcnqlot1それぞれを識別することにも成功した。現在は、例えば、Xist-TsixとIgf2r-Airというように2種類のL-ncRNAとアンチセンスペアの解析を同時に行う手法の確立しており、ES細胞の分化過程や実際の胚発生過程における発現様式の解析を進めてきた。ES細胞の未分化状態では、大部分のインプリント遺伝子は両アレルからの発現を示すことが明らかとなったが、分化の進行に伴い片側アレルからの発現に推移することが明らかとなり、分化過程で発現制御様式の転換が生じることが示唆された。それに対して、始原生殖細胞(PGC)から樹立される多能性幹細胞であるEG細胞では、分化しても両アレルからの発現が起きており、ESとEG細胞はよく似通った細胞形質を持つが,インプリンティングに関するエピジェネティック制御に決定的な違いがあることが確認された。

各种类型的非翻译RNA（NCRNA）已知，但是动作机理是一种相对较大的大小，可用于顺式，抑制附近基因的表达，而不是微RNA等。 l-ncrna）几乎是未知的。 L-NCRNA被认为参与了对单行表达的控制，例如基因组印迹和X染色体灭活。在这项研究中，目的是在L-NCRNA的细胞分化过程中追求表达样式的特征以及细胞核中转移模式的特征，并阐明L-通过L-抑制基因的作用机理NCRNA。 L-NCRNA通常从基因中的两个DNA链转移，但是在正常的表达分析方法中很难区分它们。因此，我们开发了一项技术，将转录产物检测到同一细胞中的链特异性。使用这种方法，我们建立了一项技术来识别和分析TSIX，典型的L-NCRNA及其抗渗透RNA。我们还成功地识别了IGF2R，其抗Sense RNA，KCNQ1和KCNQLOT1。例如，当前，已经建立了一种分析两种类型的L-NCRNA和反义对的方法，例如Xist-TSIX和IGF2R-AIR，同时建立了，以及ES细胞分化过程中的表达实际的胚胎开发过程。在ES细胞的非差异化中，很明显，最烙印的基因表明了两个等位基因的表达，但是很明显，随着分化的进行，来自一个方面的表达是进化的，并且暗示了分化过程。表达控制样式的转换将发生。另一方面，从原始间隙（PGC）建立的多能干细胞的EG细胞也从两个等位基因分化的情况下都具有表达，ES和EG细胞具有非常相似的细胞特征。关于烙印的表观遗传控制存在决定性差异。