アラビドプシスのDNAメチレーションの全ゲノムにわたる高解像度マッピングと機能分析

科学分野:

• エピジェネティクス エピジェネティクス
• ゲノミクスゲノミクスとは
• 植物生物学 植物生物学

背景:

• サイトシンメチレーションは,トランポゾンサイレンシングと遺伝子調節に関与する重要な表遺伝子変異です.
• ゲノム調節におけるDNAメチル化の役割の全範囲は,ほとんど不明のままである.
• アラビドプシス・タリアナは,基本的な植物生物学的プロセスを研究するためのモデル生物として機能します.

研究 の 目的:

• 高解像度で全ゲノム全体の最初の包括的なDNAメチル化地図を作成する.
• ゲノム全体におけるDNAメチレーションの分布と機能的影響を調査する.
• DNAメチル化によって調節される遺伝子と非コーディングRNAを識別する.

主な方法:

• 35塩基対の解像度で全ゲノムDNAメチレーションマッピング.
• 全ゲノムタイリングマレイ解析を用いた転写プロファイリング.
• DNAメチルトランスフェラーゼゼロ変異体の分析.

主要な成果:

• 環中性ヘテロクロマチン,繰り返し配列,および小さな干渉性RNA生成領域で観察された広範なDNAメチル化.
• 発現する遺伝子の3分の1以上は,転写された領域内でメチル化を示すが,プロモーター領域では5%程度である.
• 転写された領域メチル化を持つ遺伝子は高度に構成的に発現し,プロモーターメチル化遺伝子は組織特異的な発現を示します.
• 何百もの遺伝子と遺伝子間非コーディングRNAは,DNAメチルトランスフェラーゼ変異体で変化した発現を示し,表遺伝子制御を示唆した.

結論:

• DNAメチル化は,アラビドプシスのゲノムの普遍的な特徴であり,ヘテロクロマチンと遺伝子体に明確なパターンがあります.
• 転写された領域内のメチル化は,高,構成的な遺伝子発現と関連しているが,プロモーターメチル化は,組織特異的な発現と相関している.
• DNAメチル化は,遺伝子発現とノンコーディングRNAの活性を調節する上で重要な役割を果たし,ゲノム全体の表遺伝制御に影響を与えます.