研究室

発生エピジェネティクス研究チーム

チームリーダー
平谷 伊智朗（Ph.D.）

発生・分化に伴う染色体高次構造変化のメカニズムと意義を探る

条件的へテロクロマチンとは、発生過程のある時期に凝縮・不活性化されてその状態が以後安定維持される染色体領域とその染色体高次構造のことを指します。その代表例である哺乳類雌の不活性Ｘ染色体はマウス初期胚で三胚葉形成直前の時期に初めて観察され、その後全ての体細胞でエピジェネティックに安定維持されます。最近我々は、同じ時期に全ゲノム配列の６％強に相当する多数の常染色体領域もヘテロクロマチン化され、以後その状態が安定的に維持されることを見出しました。すなわち、この時期の条件的ヘテロクロマチン形成はＸ染色体にとどまらないゲノムワイドな現象である可能性が示唆されました。我々は、この時期の染色体高次構造制御のしくみを理解することが細胞分化の本質の理解につながるとの考えから、その分子機構の解明を目指しています。

研究テーマ

1. 細胞分化に伴うゲノム高次構造変化の解析
2. 不活性X染色体の高次構造解析
3. ゲノム高次構造の制御機構

ニュース一覧
2013.10.31
2人のチームリーダーが新たに着任
主要論文

Shang WH, et al. Chromosome engineering allows the efficient isolation of vertebrate neocentromeres. Dev Cell 24, 635–648 (2013). doi:10.1016/j.devcel.2013.02.009

Ryba T, et al. Genome-scale analysis of replication timing: from bench to bioinformatics. Nat Protoc 6, 870–895 (2011). doi:10.1038/nprot.2011.328

Hiratani I and Gilbert D M. Autosomal lyonization of replication domains during early mammalian development. Adv Exp Med Biol 695, 41–58 (2010). doi:10.1007/978-1-4419-7037-4_4

Ryba T, et al. Evolutionarily conserved replication timing profiles predict long-range chromatin interactions and distinguish closely related cell types. Genome Res 20, 761–770 (2010). doi:10.1101/gr.099655.109

Hiratani I, et al. Genome-wide dynamics of replication timing revealed by in vitro models of mouse embryogenesis. Genome Res 20, 155–169 (2010). doi:10.1101/gr.099796.109

Hiratani I, et al. Global reorganization of replication domains during embryonic stem cell differentiation. PLoS Biol 6, e245 (2008). doi:10.1371/journal.pbio.0060245

Q：研究の道を選んだきっかけは何ですか？

A：会社への就職がイメージできなかったのと、海外で暮らしてみたかった。

Q：研究の最大の魅力は何ですか？

A：出会い。新しい発見も、目から鱗の文献も、研究や論文を通しての新しい人や懐かしい人との出会いも。

Q：研究をする上での方針や哲学、座右の銘は何ですか？

A：最も本質的と思える課題を追究し、どこまでも前向きに取り組むこと。

Q：研究者を目指す人たちに一言。

A：自分の頭でとことん考えて方針を定め、実験・観察・発表。時には軌道修正。折々に文献検索。行き詰まったら仲間とディスカッション。この繰り返しが研究かなと思います。実は人生そのものだったりします。

Q：研究以外の興味や趣味はありますか？

A：素晴らしい価値や才能に巡り会ったり気づいたりすること。

研究室ホームページ

hiratani[at]cdb.riken.jp
[at]を@に変えてメールしてください

求人

S期においてDNA複製タイミングが遅いゲノム領域（赤）は核膜や核小体周辺に、早いゲノム領域（緑）はそれ以外の細胞核内部に、ほぼ相互排他的に配置されている。この関係性は哺乳類細胞で普遍的に保存されている。ゆえに、DNA複製タイミングのゲノムワイドマップ（背景のグラフ）から、個別の染色体領域の3次元空間配置をDNA配列レベルである程度推定することが可能である。
ES細胞分化に伴うDNA複製タイミング変化をゲノムワイドに観察することで、分化に伴い高次構造を大きく変化させる染色体領域を推定することが可能である。
マウス胚発生のエピブラストに相当する時期を挟んで染色体高次構造が大きく変化することが電子顕微鏡観察で明らかになった（左写真がエピブラスト以前、右写真が以後）。これはゲノムワイドDNA複製タイミング解析からの予測と良い一致を示す。
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