年会2010セッション３

第二回年会 （セッション3）網羅的解析と定量生物学

日時

20010/01/11 10:00-11:00 セッション３

Chair

• 二階堂愛（理研CDB

遺伝子発現パターンを網羅的に調べたり小規模に作ったり

• 戎家美紀（えびすやみき）（京都大学生命科学系キャリアパス形成ユニット、ebisuya@lif.kyoto-u.ac.jp ）

個人的に網羅的解析の好きなところは、データがたくさんあるので色々な視点から遊べる点です。例えば私はマイクロアレイを用いた遺伝子発現解析を行ってきたのですが、ある時、「一つの遺伝子の転写反応は、近傍の遺伝子に影響し得るか？」という疑問を持ちました。そこで、自分が以前に行っていたマイクロアレイデータを調べてみました。静止期にある哺乳類培養細胞を増殖因子で刺激すると、早期応答遺伝子と呼ばれる一群の遺伝子の転写が強く誘導されます。この時実は、早期応答遺伝子の周囲約100 kbに存在する遺伝子の転写量も、上昇する傾向があることを見出しました。さらにタイリングアレイを用いて調べてみると、早期応答遺伝子近傍の遺伝子だけでなく、近傍のノンコーディング領域でも転写が起こりやすくなっていました。この現象を私は、「転写の波及効果（Transcriptional ripple effect）」と名付けました。また、公開されている酵母のマイクロアレイデータを解析し、酵母にも同様の波及効果が存在すること、しかしその影響半径は約3 kbと小さいこと、などもわかってきました。このように網羅的解析は、新しい現象や法則を見つけるのに適した方法だと感じています。今後はより定量的な法則なども見つけてみたいです。

このように自然が作る遺伝子発現パターンの面白さに感嘆する一方で、最近、自分達の手で遺伝子発現パターンをデザインしてみたいとも思うようになりました。現在は、細胞間で遺伝子発現を制御し合うための、小規模な遺伝子回路を作ろうとしています。苦戦していますが、その試みも紹介させていただきたいと思います。

大腸菌人工進化系における表現型・遺伝子型の網羅的解析

• 古澤　力（阪大）

生物システムは、環境の変動に応じて柔軟に内部状態を変化させ、その環境に適応する能力を持つ。この過程において、どのように表現型と遺伝子型が変化するか、またその両者にどのような関係があるかを明らかにすることは、適応・進化のメカニズムを理解する上で重要な意味を持つ。そこで本研究では、大腸菌の長期間植え継ぎ培養系を用いて、エタノールストレス環境下での人工進化実験を複数系列で行った。その結果、約2500時間の培養によって、親株と比較して約1.5倍の増殖速度を持つエタノールストレス耐性株を複数取得することに成功した。その過程において、表現型がどのように変化したかを調べるために、マイクロアレイによる網羅的発現解析を行ったところ、複数の耐性株間で共通に生じた表現型変化が見出された。加えて、同じマイクロアレイを用いたゲノム変異解析を行い、取得した耐性株においてどのような突然変異が固定されているかを解析した。こうした表現型/遺伝子型の網羅的解析情報を基にして、生物システムの適応・進化のメカニズムの理解を目指している。また、この網羅的測定に用いた、マイクロアレイの高精度解析アルゴリズムの開発についても簡単に紹介する。

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