情報遺伝学

Informative Genetics

基礎医学, バイオインフォマティクス, ゲノミクス・ジェネティクス・エピジェネティクス

ヒトから知るゲノムインプリンティング機構と進化

医科学専攻

  • 修士課程/博士課程

教員構成

有馬 隆博有馬 隆博

有馬 隆博教授

ARIMA, Takahiro Professor, M.D. Ph.D.

TEL:022-717-7844

E-Mail:tarima*med.tohoku.ac.jp
(「*」を「@」に変換してください)

URL:http://www.ob-gy.med.tohoku.ac.jp/laboratory/t-arima.html

この分野の研究テーマ

  • ヒト胎盤発生・分化・がん化・進化の分子機構の解明と哺乳類の進化に関する研究
  • ゲノムインプリンティング現象の分子機構の解明

研究キーワード

ゲノムインプリンティング, エピジェネティクス, 胎盤, 哺乳類の進化

技術キーワード

DNAメチル化, ヒストン修飾, RNA-Seq

分野の紹介

エピジェネティクスとは、DNA塩基配列の変化を伴わずに次世代へ受け継がれる遺伝情報を指す。DNAメチル化やヒストン修飾等がゲノムのエピジェネティックなマークである。我々はエピジェネティクスが関わる生命現象の一つ、ゲノムインプリンティングを研究対象としている。ゲノムインプリンティングは動物では有胎盤哺乳類でのみ見られる現象で、配偶子形成過程において確立する卵子特異的・精子特異的なDNAメチル化がその正体とされている。ゲノムインプリンティング異常は不妊、不育症、先天的な子どもの病気、がんなど多くの疾患に関わっており、我々の研究は生殖補助医療をはじめとする医学の発展に大きく貢献すると考えている。
最近我々が特に注目しているのは胎盤である。ゲノムインプリンティングが有胎盤哺乳類にしか見られないことから、この現象は胎盤の獲得と関連して進化してきたと考えられている。また胎盤におけるゲノムインプリンティングにはDNAメチル化が関与しないなど、この組織だけのユニークなエピジェネティック制御も見られる。したがって胎盤研究はゲノムインプリンティングの進化の解明につながると期待している。

Figure 1 ヒト卵子のメチル化(初期化)は、不完全である
Figure 1 ヒト卵子のメチル化(初期化)は、不完全である

主な論文

  • Okae H, et al. Genome-wide analysis of DNA methylation dynamics during early human development. PLOS Genetics. 10(12): e1004868, 2014.
  • Okae H, et al. RNA sequencing-based identification of aberrant imprinting in cloned mice. Hum Mol Genet.23. 992-1001. 2014.
  • Okae H, et al. Re-investigation and RNA sequencing-based identification of genes with placenta-specific imprinted expression. Hum Mol Genet. 21: 548-558, 2012.
  • Watanabe T, et al. Role for piRNAs and non-coding RNA in de novo DNA methylation of the imprinted mouse Rasgrf1 locus. Science. 332: 848-852, 2011.
  • Borgel, J., et al. Targets and dynamics of promoter DNA methylation during early mouse development. Nat. Genet. 42: 1093-1100, 2010.

OB・OGの主な進路

東京農業大学 特任准教授

担当教員より進学志望者へのメッセージ

我々は、共に研究に取り組みたい!という熱意ある学生をいつでも待っています。興味を持たれた方は遠慮なくご連絡ください。ただし研究は辛く険しい道。進路選択は慎重に。

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