エピジェネティクス：マウスの原腸形成全体を通してのエピジェネティック調節因子の機能

個体発生において、増殖中の細胞は、細胞タイプ特異的な転写因子と普遍的なエピジェネティック装置（広く利用可能なヒストン残基あるいはヌクレオチドを状況依存的に認識する）の複合作用によって運命が拘束されるようになる。これらの調節因子については、分子機能は一般的によく理解されているが、発生における直接的な役割の特定は、原腸形成後にしばしば現れる複雑な変異体表現型が障害となってうまくいっていない。この高度に保存された動的な期間は、単一細胞のRNA塩基配列解読法や解析手法により、マウスなどの多数のモデル生物で調べられてきた。今回我々は、こうした戦略を、接合子での遺伝的摂動と単一細胞RNA塩基配列解読を組み合わせたプラットフォームを用いて進歩させた。この方法では、マウスの多くの変異胚の同時アッセイが可能で、このため10の必須調節因子からなるパネル全体にわたってロバストな形態学的情報および転写情報を得ることができた。中心的なポリコーム抑制複合体1（PRC1）およびPRC2の構成要素のより高深度な解析から、かなりの協同性が示されたが、生殖系列に限定ではPRC2が支配的な役割を果たしていることが分かった。さらに、PRC変異体表現型は、原腸形成の前の最初の受胎産物内でエピジェネティックおよび転写の大規模な変化が起こった後に出現した。我々の実験的な枠組みは、最終的には、同一の遺伝的鋳型を用いて単一の全能性細胞から細胞多様性が出現する仕組みについての十分に定量的な知見につながる可能性がある。

目次へ戻る