Ohkawa lab.

News Release

私たちのゴール→ゲノム上の遺伝子は何が定義し、
選択的に発現させるのか?

人体は200種類以上、約37兆個の細胞で形成される。細胞は、同一のゲノムより、選択的な遺伝子発現が行われることで、固有の機能を獲得し組織を形成する。ヒトゲノムプロジェクトは、ゲノム上の全塩基配列を決定し、細胞を形成する全遺伝子解析の道を拓いた。しかし、人体を構成する細胞の種類は未だ明らかでなく、ゲノム上に存在する全遺伝子の位置や数は不明なままである。

“What Characterizes Genes on the Genome,
and What Causes Them to Express Selectively?”

The human body comprises circa 37 trillion cells of more than 200 types. These cells acquire individual functions through selective expression of genes and become part of particular tissues. The Human Genome Project ushered in methodologies toward the determination of the entire sequences on the genome and the analysis of the complete set of genes. However, the knowledge of every cell type and the exact number of genes and their positions on the genome still eludes us.

高速シークエンサー技術を駆使し、
個体に存在する全ての遺伝子を解析する。

近年の高速シークエンサー技術の進展により、少数細胞を用いて数万にも及ぶ全遺伝子の転写産物、転写制御機構を網羅的に行うことが可能となった。人体を構成する全ての細胞を対象に、あらゆる遺伝子発現を解析することで、人体に存在する細胞の種類、さらに、個々の細胞において、特定の遺伝子が選択され、組織特異的な細胞を形成する発生および分化のメカニズムの解明が期待できる。遺伝子発現制御を理解するには、核内でクロマチン構造上に存在する遺伝子が、転写因子の結合を起点として、転写される一連の過程を解析する必要がある。本分野では、高速シークエンサー技術を駆使して網羅的解析を進めている。

“Analysis of Entire Set of Genes in an Individual
by High-Throughput Sequencing Technologies”

The recent advances in high-throughput sequencing technologies enabled researchers to analyze gene transcripts and transcriptional regulation from a small amount of cells. We might further expect, through various expression analysis methods, to be able not only to enumerate all cell types in the human body, but also to determine the generation and differentiation mechanisms of tissue-specific cells through the expression of particular genes. In order to understand gene expression regulation, we have launched the genome-wide analysis of transcription the whole process of which is triggered by the binding of transcription factors on chromatin.

遺伝子の存在、発現様式はクロマチン構造に
定義されている(クロマチンコード)。

現在は、特に、骨格筋分化を制御するクロマチン構造パターン(クロマチンコード)に注目している。クロマチンコードには、クロマチン構造を形成するヒストンの種類の選択(ヒストンバーコード)、ヒストン修飾(ヒストンコード)に加え、ヌクレオソームの配置から、遺伝子の3次元的な配置に至る多様なパターンが存在する。クロマチン免疫沈降法による転写産物の定性、定量解析、大規模情報解析に至る様々なトランスクリプトミクス解析を組み合わせることで、パターン形成とパターン認識を両面から解析するアプローチを進めている。

“Presence of Genes and Gene Expression Patterns
Are Dictated by Chromatin Structure”

We are currently studying forms of chromatin structure which have regulatory effects (“chromatin code”) on skeletal muscle differentiation. The chromatin code breaks down to the selection of histones in nucleosomes, histone modifications, and nucleosome positioning as well as the three-dimensional arrangement of genes. We combine multifarious methods ranging from chromatin immunoprecipitation (ChIP) to big data analytics for comprehensive transcriptomic analysis of both chromatin coding and decoding processes.

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