The challenge to generate tetraploid mice that can be bred cumulatively

产生可累积繁殖的四倍体小鼠的挑战

• 批准号: 22K19237
• 负责人: 堀居 拓郎
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19237/
• 关键词: ４倍体; ４倍体マウス

４倍体の哺乳類は発生初期に致死となるため、そもそも生まれてこない。我々はp53をノックアウト（KO）したマウスでは４倍体発生が継続することを発表した（Sci Rep 2015）。驚いたことに、この４倍体マウスの胎仔の生殖巣では、配偶子の起源である始原生殖細胞がほとんど形成されていないことが分かってきた（Horii et al., 投稿準備中）。このことは、マウスには個体発生のみならず、配偶子形成においても、倍数性の品質管理機構が存在することを示唆している。両生類などの下等脊椎動物では、これらの倍数性チェック機構は存在していないことから、この機構は哺乳類など高等脊椎動物が進化的に獲得した機構である可能性がある。本研究では、まずマウス配偶子形成における倍数性異常に関する品質管理機構に関わる遺伝子を明らかにする。次に、この機構をゲノム・エピゲノム編集技術で取り払うことにより、哺乳類で初めての４倍体由来の配偶子を創出し、さらには累代飼育できる4倍体マウスの作出をめざす。2022年度は4倍体と２倍体で網羅的発現解析およびDNAメチル化解析による比較を行うことを予定していた。しかし、サンプル数が予想より少なかったため、まずはDNAメチル化解析を優先して行った。網羅的メチル化解析の結果、４倍体で２倍以上メチル化率が上昇した領域が39、逆に半分以下に減少した領域が217あることが明らかとなった。現在、過去の文献などと照らし合わせながら、この中から有力な候補領域を選抜している。

四倍体哺乳动物在发育的早期阶段是致命的，因此它们不是首先出生的。我们宣布，四倍体发展持续在撞车（KO）p53（SCI REP 2015）的小鼠中继续进行。令人惊讶的是，已经发现，在胎儿四倍体小鼠的性腺中形成的原始生殖细胞很少，它们是配子的起源（Horii等人，目前正在准备邮政）。这表明小鼠具有质量控制机制，不仅存在于致癌性，而且还存在于配子发生中。在诸如两栖动物之类的较低脊椎动物中，这些倍增的检查机制不存在，因此该机制可能是较高脊椎动物（例如哺乳动物）的进化获得的机制。在这项研究中，我们首先阐明了涉及小鼠配子发生异常异常的质量控制机制。接下来，通过使用基因组 - 斑点组编辑技术去除这种机制，我们旨在在哺乳动物中创建第一个四倍体衍生的配子，并创建可以累积升高的四倍体小鼠。在2022财年，我们计划使用DNA甲基化分析进行四倍体和二倍体之间的全面表达分析和比较。但是，由于样品的数量小于预期，因此首先优先考虑DNA甲基化分析。详尽的甲基化分析表明，在四倍体中，甲基化速率增加了两倍以上，而217个地区的甲基化速率降低了不到一半。目前，我们正在从中选择有希望的候选区域，并将其与过去的文献进行比较。

项目成果

Generation of epigenetic disease model mice by targeted demethylation of the epigenome

通过表观基因组的靶向去甲基化产生表观遗传疾病模型小鼠

• 发表时间: 2019
• 作者: Takuro Horii;Sumiyo Morita;Shinjiro Hino;Mika Kimura;Yuko Hino;Hiroshi Kogo;Mitsuyoshi Nakao;Izuho Hatada
• 通讯作者: Izuho Hatada

群馬大学生体調節研究所附属生体情報ゲノムリソースセンター ゲノム科学リソース分野

群马大学生物调节研究所、生物信息学基因组资源中心、基因组科学资源场