栄養状態変化に対するマウスDNAメチル化プロファイルの変動性に関する研究

小鼠 DNA 甲基化谱随营养状况变化变化的研究

• 批准号: 05J11557
• 负责人: 坂本 英樹
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11557/
• 关键词: DNAメチル化; エピジェネティック; エピジェネティクス; 脂肪細胞; 栄養; 細胞分化; プロファイル; 階層的クラスタリン

DNAメチル化は細胞分裂後のゲノムに複製される、細胞固有の情報を維持伝達するエピジェネティクス機構である。哺乳類においてDNAメチル化は遺伝子サイレンシングやクロマチン構造の凝縮を起こし、組織特異的遺伝子発現、細胞分化などに関与している。すなわち、ゲノムワイドなDNAメチル化プロファィルが、細胞のエピジェネティック情報の主体である。本研究ではメチル化プロファイルが栄養状態など細胞の代謝状態の変化に対してどの程度安定であり可変的であるか、個体のエネルギー対象の上で重要な白色及び褐色脂肪細胞を対象にして解析を行った。マウス白色前駆脂肪細胞in vitro系の脂肪蓄積過程におけるメチル化プロファイル解析を行った。RLGS法による約1,100のNotI座位のメチル化状態解析、Vi-RLGS法によるメチル化変動座位の予測、159のNotI座位の定量的リアルタイムPCR及びPyrosequenceによるメチル化状態解析を行い、脂肪蓄積過程でメチル化状態が変化する座位を同定した。またメチル化変化パターンとして一方向遷移と一過的変化が見出され、脂肪蓄積過程でメチル化プロファイルが柔軟に変化することが明らかになった。さらにマウス組織・幹細胞におけるメチル化プロファイルの類似度比較及びプロファイル構成座位のゲノム情報解析を行い、白色及び褐色脂肪細胞とその前駆細胞、及びその他の各種組織・細胞のメチル化プロファイルについて、階層的クラスタリング法による類似度解析を行った。メチル化プロファイルは形質上の類似性を反映することが確認された。さらに脂肪細胞系列間でのメチル化プロファイルはその他の組織・細胞よりも類似度が高いことが明らかになった。代謝状態に応じてメチル化状態は個別の座位では柔軟に変動するものの、プロファイル全体では細胞系列の範囲内での類似性を保ち安定であることが示された。

DNA甲基化是一种表观遗传机制，可维持和传递细胞特异性信息，这些信息在细胞分裂后在基因组中复制。在哺乳动物中，DNA甲基化导致基因沉默和染色质结构浓缩，并参与组织特异性基因表达和细胞分化。换句话说，全基因组DNA甲基化谱是细胞内表观遗传信息的主体。在这项研究中，我们分析了甲基化谱在细胞代谢状态（例如营养状态）变化方面的稳定和可变程度，针对白色和棕色脂肪细胞，这对个体的能量消耗很重要。我们分析了小鼠白色前脂肪细胞在体外脂肪积累过程中的甲基化谱。我们使用 RLGS 方法分析了大约 1,100 个 NotI 位点的甲基化状态，使用 Vi-RLGS 方法预测了甲基化变异位点，并使用定量实时 PCR 和焦磷酸测序分析了 159 个 NotI 位点的甲基化状态，我们鉴定了其接合状态的位点。变化。此外，还发现单向转变和瞬时变化作为甲基化变化模式，并且清楚甲基化谱在脂肪积累过程中灵活变化。此外，我们还比较了小鼠组织和干细胞甲基化谱的相似性，分析了谱组成位点的基因组信息，并对白色和棕色脂肪细胞、其祖细胞以及其他各种组织和细胞的甲基化谱进行了层次聚类。使用该方法进行相似性分析。已证实甲基化谱反映了性状相似性。此外，研究表明脂肪细胞谱系之间的甲基化谱比其他组织和细胞的甲基化谱更相似。尽管甲基化状态在各个位点根据代谢状态而灵活变化，但总体特征在细胞谱系范围内表现出稳定且相似。