Research

Keywords

Vertebrate, embryo manipulation, oocyte manipulation, genetics, epigenetics, ChIP-seq, bioinformatics, Unix/R/Python

Research interests

Transgenerational inheritance, epigenetic inheritance, epigenetic reprogramming, epigenome editing, development, fish

近年多くの生物種でエピゲノムが世代を超えて遺伝する可能性が示唆されています。しかしそのメカニズムと機能はあまり分かっていません。

エピゲノムはどのように世代を超えて遺伝するのか？遺伝したエピゲノムはどのように発生に作用するのか？

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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