細胞の多様性を支えるしくみ、ヒストン修飾を知る新手法を開発!

生命は多彩な細胞によって成り立っている。多様な細胞を特徴づける、細胞種特異的な遺伝子の発現制御――各細胞でどのような遺伝子が発現しているかを知ることは、疾患などのメカニズムを正しく理解するためにも重要だという。

理化学研究所の共同研究グループは、細胞の多様性を支えるヒストンタンパク質の修飾などを介した「エピジェネティクス制御」に必須の役割を果たす、「ヒストン修飾」を細胞種特異的に解析する新手法を開発したと発表した。

現在の生物学では、細胞種ごとに起こっているエピジェネティクス制御の解明が強く求められている。が、それは技術的な問題によりこれまで困難だったという。同グループは新たに、この問題の解決手法「tChIP-Seq (tandem Chromatin Immuno-Precipitation Sequencing)」を開発。

クロマチン(ゲノムDNAがヒストンタンパク質を代表としたタンパク質に巻き付き形成する複合体)の核となるヒストンタンパク質H2Bに、アミノ酸のタグ配列を付与したものを、細胞種特異的なプロモーター(塩基配列)で発現誘導し、標的細胞に存在するクロマチンをラベル。このラベルによって、サンプルが複数の細胞種の混合物であっても、標的細胞由来のクロマチンのみを回収できる。

その後、標的のヒストン修飾を持つクロマチンを抗体によって回収し、得られたDNA配列を次世代シークエンサー(数億の塩基配列を同時解析する装置)によるChIP-Seq解析によって、網羅的にヒストン修飾が生じているDNA領域を解析できる。今回の手法を用いて、マウスの脳組織の神経細胞でのみヒストンH3K4メチル化修飾が生じているDNA領域を解析し、神経細胞でのみ特異的に転写されているRNAを多数発見したという。

研究成果は、英国の科学雑誌「Scientific Reports」オンライン版に掲載された。

細胞種ごとの遺伝子解析の新手法

カテゴリー: バイオ   

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