Epigenetic control of age-induced circadian oscillations and its adaptive effects on fitness

年龄引起的昼夜节律振荡的表观遗传控制及其对健康的适应性影响

基本信息

批准号：
21K19277
负责人：
松本顕
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、ショウジョウバエにおいて加齢が進行してから高発現を開始し、明瞭に概日振動を示し始めるlate-life cyclerの発現機序と適応的意義のエピジェネティックなゲノム修飾の観点からの解明である。2年度目の本年はATAC-seqを用いて、クロマチン修飾が時刻および加齢によって変動するゲノム領域を網羅的に同定することをめざした。前年度の予備実験から、ATAC-seqは12匹の脳で実施可能であることが判明していた。そこで、LD12:12の光条件に同調させた1週齢の若齢オスと10週齢の老齢オスについて、明期開始から、1、7、13、20時間後のタイミングで、それぞれ12匹ずつ解剖して脳をサンプリングした。サンプリングは独立に2系列行った。合計16サンプルについて、平均1億リードの次世代シークエンスを行った。duplicationサンプル間での相関係数はきわめて高く、再現性よく実験が行われたことが示唆された。まずは、同じ週齢のサンプル群において、時刻毎にクロマチン構造が変化している領域をバイオインフォ解析で探索したが、シークエンス断片のヒット数が有意に増減した領域は数か所しか見つからず、同じ週齢内では、サンプリング時刻が異なっても、クロマチン構造にほとんど変化がない可能性が示唆された。続いて、サンプリング時刻毎に、加齢による変化が見られる領域を探索したところ、増・減ともに約2000領域が同定された。よって、加齢により、オスの脳内のクロマチン構造に明瞭な違いが生じていることが強く示唆された。

本研究的目的是从表观遗传基因组修饰的角度，考察果蝇衰老后开始高表达并表现出明显昼夜节律振荡的晚年循环蛋白的表达机制和适应性意义。今年，即我们的第二年，我们的目标是使用 ATAC-seq 全面识别染色质修饰随时间和年龄变化的基因组区域。去年的初步实验表明，ATAC-seq 可以在 12 只动物的大脑上进行。因此，我们在光照期开始后1、7、13和20小时对12只雄性1周龄年轻雄性和12只雄性10周龄雄性进行了测试，这些雄性与LD12的光照条件同步。 :12. 对动物进行解剖并对其大脑进行取样。采样分两个独立系列进行。共有16个样本进行了二代测序，平均读数为1亿。重复样本之间的相关系数极高，表明实验具有良好的重现性。首先，我们利用生物信息分析在一组相同年龄的样本中寻找染色质结构随时间变化的区域，但我们发现只有少数区域的序列片段命中数显着增加或减少。表明在一周内，即使采样时间不同，染色质结构也可能几乎没有变化。接下来，我们在每个采样时间搜索显示出与年龄相关的变化的区域，并识别出大约 2,000 个显示出增加和减少的区域。这些结果强烈表明，衰老导致男性大脑染色质结构的明显差异。