Repetitive DNA methylome analysis by small-scale and single cell shotgun bisulfite sequencing

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  • 小規模およびシングルセルショットガンバイサルファイトシーケンス解析による生殖細胞系列における反復配列特性の解明

Abstract

<p>【目的】ショットガンバイサルファイトシーケンス（SBS）解析法は全ゲノムを対象に一塩基解像度でDNAメチル化状態を定量化することを可能とするが，大容量シーケンスを必要とする高コスト化のため，哺乳類ゲノムでの研究は現段階では限定的である。個々の遺伝子などのユニーク配列の評価にはゲノム全体に渡る十分なシーケンスの深度（Depth）が必要となる一方，1ゲノムに多数のコピーが存在する散在型反復配列であれば小規模のSBSデータでも十分なDepthによるメチル化定量化が可能である可能性が考えられた。【方法・結果】我々は，これまで発表されたヒト・マウス始原生殖細胞のSBSデータをゲノム散在型リピート配列の共通配列にマッピングした。この新たなマッピングにより，生殖細胞型初期化におけるDNA脱メチル化に抵抗的な反復配列を効率的に同定することに成功した。脱メチル化抵抗性を示す反復配列には，セントロメア・ペリセントロメアを構成するサテライトDNAや進化的に若いLINE型・LTR型レトロトランスポゾン等が含まれ，特にLINE1では各サブファミリーの進化的推定年齢とメチル化率の相関が明確に認められた。さらに我々は始原生殖細胞および成熟卵子1細胞からSBSデータを取得することに成功し，バルクベースの解析データとの高い一致性を確認した。また，高メチル化状態を示すIAPレトロトランスポゾンにおいては，すべての細胞において高～低メチル化コピーが同程度検出され，細胞内での同一種の反復配列が不均一なメチル化状態にあることを示した。この新たなシングルセルDNAメチローム解析手法はコストパフォーマンスも良く，これまでエピゲノム研究が困難であった微量サンプルでの解析や多検体解析も可能である。また，反復配列共通配列のデータベースが充実している生物種であれば，非モデル動物の細胞での研究にも貢献することが期待される。</p>

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Details 詳細情報について

  • CRID
    1390001205716291968
  • NII Article ID
    130007024787
  • DOI
    10.14882/jrds.109.0_p-56
  • Text Lang
    ja
  • Data Source
    • JaLC
    • CiNii Articles
  • Abstract License Flag
    Disallowed

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