胚性幹細胞における5-hydroxymethylcytosineの全ゲノムマッピング

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
• 分子生物学は分子生物学である.

背景:

• 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) は,TET酵素によって5-methylcytosine (5mC) から派生したDNAの改変である.
• 5hmCとTETタンパク質は,幹細胞生物学と癌に関与しています.
• 現在,5hmCの全ゲノム分布データは限られている.

研究 の 目的:

• 5hmC.のゲノム部位をプロファイリングするための新しい特定の方法を開発する.
• ネズミの胚性幹細胞 (ES) での5hmCの全ゲノム分布を調査する.
• 転写調節とクロマチンの状態における5hmCの潜在的な役割を明らかにする.

主な方法:

• 2つの新しい方法の開発:GLIB (グルコシル化,周期性酸化,バイオチニル化) とバイスルファイトをサイトシン5メチルネスルフォネート (CMS) に変換し,その後に免疫降水を行う.
• マウスのES細胞からの5hmC濃縮DNAの高通量シーケンシング.
• 遺伝子特性とヒストンの改変に関連した5hmC分布の分析 (H3K27me3,H3K4me3).

主要な成果:

• 5hmCは,マウスのES細胞におけるエクソンおよびトランスクリプション開始部位 (TSS) 近くで有意に濃縮されていることが判明しました.
• 5hmCの特定の濃縮は,H3K27me3とH3K4me3の二重マークを持つ遺伝子の開始部位で観察されました.
• この研究は,5hmC分布の詳細なゲノム全体の地図を初めて提供している.

結論:

• 5hmCは,トランスクリプションの調節に役割を果たしている可能性が高い.
• 5hmCは,ES細胞の発達的に調節された遺伝子で観察された"平衡"クロマチンシグネチャーに寄与する可能性があります.
• 開発された方法は,5hmC.の将来のエピジェノミクス研究のための強力なツールを提供します.