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Keywords
Vertebrate, embryo manipulation, oocyte manipulation, genetics, epigenetics, ChIP-seq, bioinformatics, Unix/R/Python
Research interests
Epigenetic inheritance, epigenetic reprogramming, epigenome editing, development, zygotic genome activation
受精直後の初期胚では大規模なエピゲノムの再編が起こりますが、そのメカニズムや機能は完全にはわかっていません。さらに、生殖細胞から伝承したエピゲノムの一部は、この再編において消去を免れるものの、その機能は不明です。
エピゲノムはどのように世代間で伝承し、どのように初期胚で制御され、初期発生においてどのように機能するのか？
これらの疑問を答えるため、様々な脊椎動物（マウス・メダカ・ゼブラフィッシュ・ツメガエル）を材料に、エピゲノム操作・胚発生操作技術を駆使して研究しています。
Technologies
GV oocyteへのEGFP mRNA injection後、in vitro培養した例
Genetic manipulation & in vitro culture of oocytes
メダカGerminal vesicle (GV) oocyteへのmRNA injectionと、その後のin vitro培養が可能です。これらの卵は正常に受精・発生することも可能です。この技術を使い未受精卵でのエピゲノム操作を行うことで、エピゲノムの伝達機構とその意義の解明に取り組んでいます。
エピゲノム編集の例：dCas9-Ezh2により標的領域特異的にH3K27me3を導入し、かつ下流の遺伝子を抑制することができる
In vivo epigenome editing
dCas9と修飾酵素（Writer, Eraser）の融合タンパク質を過剰発現することで、標的ゲノム領域特異的にエピゲノムを導入・消去することが可能です。この技術を生体内（in vivo）で活用し、メダカ受精卵において標的ゲノム領域特異的にエピゲノムを操作することで、発生過程における転写記憶機能やその維持・調節機構の解明を試みています。
関連論文：(Fukushima et al., Epigenects & Chromatin, 2019)
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