Ohkawa lab.

News Release

細胞の”個性”を決定する遺伝子の選択は
高度に折りたたまれたクロマチン構造上で行われる

人体は約30兆個の細胞で構成され、多種多様な機能を持つ細胞が存在しているがその全貌は明らかでない。ヒト細胞は、免疫や生殖細胞の一部を除き同一の遺伝情報(ゲノム)を持ち、細胞の”個性”は、ゲノムからの遺伝子の選択が決定している。そこで、私たちはゲノムから、遺伝子が選択される場であるクロマチン構造に着目し、遺伝子の選択機序の解明を目指している。

クロマチン構造上の情報を網羅的に解析し
遺伝情報の制御メカニズムを理解する

次世代シークエンサー技術等のエピゲノム解析技術の発展により、単一細胞レベルで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、独自のエピゲノム解析技術を駆使して包括的な解析を行っている。

遺伝子の存在、発現様式はそれぞれ特異的なクロマチン構造が
定義している(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。単一細胞レベルでのトランスクリプトーム解析、エピゲノム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。

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