母親のH3K27me3はDNAメチル化独立インプリントを制御する

科学分野:

• エピジェネティクス
• ゲノミクス
• 発達生物学

背景:

• 哺乳類の精子と卵子は 独特の表遺伝子プロファイルを持っています
• 授精後の親の表遺伝子組は,インプリント制御領域を除いて,大部分が均等化されている.
• エピジェネティック・イクワライゼーションとインプリント・エスケープのメカニズムは 十分に理解されていない.

研究 の 目的:

• 親のアレル特異のクロマチンのアクセシビリティを制御するエピジェネティックメカニズムを調査する.
• DNAメチル化を超えた新しいインプリントメカニズムを特定する.
• 制御領域のインプリントが プログラム改変を回避する方法を理解する

主な方法:

• 両親のアレル特異のDNase I過敏部位をマウスの卵巣と卵巣胚にプロファイリングする.
• DNAメチロームとH3K27me3クロマチンの免疫沈殿の統合分析,次に配列決定.
• インプリントにおけるH3K27me3の機能的役割を調査する.

主要な成果:

• 父のアレル特異のDNase I過敏部位を有する76の遺伝子を特定し,DNAメチル化が欠如しているが,母親のH3K27me3に濃縮されている.
• これらの遺伝子は,植入前の胚で父性的に発現します.
• 子宮外H3K27me3の除去は,H3K27me3の調節作用を示す母性アレル発現を誘発する.
• H3K27me3依存のインプリントは,胚系ではほとんど失われ,胚外系では少なくとも5つの遺伝子で維持されています.

結論:

• 母親のH3K27me3は,DNAメチル化独立のインプリントメカニズムとして作用する.
• このメカニズムは プリントされた遺伝子発現を 調節する上で極めて重要です 特に胚外組織ではそうです
• 卵細胞DNAメチル化とは無関係に胚外系にインプリントを保持する鍵となる遺伝子を特定した.