Research press release


Nature Methods

Finding footprints in the genome

酵母ゲノム全体にわたって、タンパク質がDNAに結合する領域をin vivoで調べる方法を示した論文が、Nature Methods(電子版)に掲載される。この方法により、遺伝子が調節される過程が、さらに詳しく解明されることが期待される。

この方法の背後にある考え方は単純である。タンパク質と結合するゲノムDNAは、DNAを切断するDNase Iから保護されており、DNA断片は無傷のまま残る、ということである。このDNA断片は、結合していたタンパク質のフットプリント(足跡)であり、その大きさは、結合領域の大きさに対応している。そして、この足跡の塩基配列から、タンパク質の結合配列が明らかになり、それによって調節タンパク質の同定がなされることが多い。

J Stamatoyannopoulosらは、DNase Iによって分解されたゲノムDNAに大量並行塩基配列決定法を用いることで、上述した方法をゲノム全体にスケールアップした。そして、酵母ゲノム全体におけるタンパク質の足跡を系統的にマッピングし、ひとつひとつについて新しいタンパク質結合パターンなのか既知のパターンなのかを調べた。こうしてStamatoyannopoulosらは、酵母DNA全体にわたる調節タンパク質の複雑なマップを作製することに成功した。


A method for measuring in vivo protein occupancy in the entire yeast genome is presented in a study published online in Nature Methods this week. The technique will provide new details about how genes are regulated.

The idea behind this method is simple: genomic DNA that is bound by proteins is shielded from DNase I, an enzyme that digests the DNA, leaving an intact DNA fragment. This DNA fragment is a footprint of the protein, corresponding in size to the bound region. The sequence of the footprint reveals the binding sequence of the protein and therefore often allows the identification of the regulatory proteins.

John Stamatoyannopoulos and colleagues scaled this approach to a genome-wide level by using a technique for massively parallel sequencing of the DNase I-cleaved genomic DNA. They systematically mapped all footprints across the yeast genome and analyzed them for new and known protein binding patterns. As a result the authors were able to draw an intricate map of regulatory proteins along the entire yeast DNA.

This technique can be adapted to any organism with a sequenced genome and will allow new insights into the fine-scale architecture of genome regulation.

doi: 10.1038/nmeth.1313

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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