■トピックス後日談■

「単為発生マウス“KAGUYA”の誕生」
　次世代をつなぐ生殖細胞の卵子と精子には，ゲノムに刻印された分子基盤に決定的な違いが存在する．その実体がゲノムインプリンティングであることを示す初めての確実な証拠となった「二母性マウス“かぐや”」が誕生して，すでに13年が経過した．この間，種々の細胞の機能を特徴づける分子基盤であるエピジェネティクスに関する研究は，生命科学のさまざまな研究領域において目を見張る進展を遂げている．その背景にあるのは，驚異的な解析能力を持つ次世代シークエンサーの登場である．現在では，一回のラン（７日程度）で1500Gbのデータの取得が可能な機種も登場し，わずか1000ドルでヒトゲノム解析が可能になっている．その結果，エピジェネティクスの解析対象は特定のゲノム領域のDNAメチル化やヒストン修飾から，一気にゲノム全体の包括的な情報収集へと飛躍的に拡大した．たとえば，DNAメチル化サイトであるCpGジヌクレオチドは，ヒトおよびマウスでそれぞれ2300×104および2100×104個存在しているが，個々のCpGサイトのCytocineメチル化の有無をすべて決定できる．ゲノム全体の40％以上を占めるレトロトランスポゾンやサテライトDNAなどのメチル化状況も明らかにされ，ゲノムの安定性や遺伝子発現制御との関連について盛んに研究されている．また，CpGサイト以外のCytosineのメチル化の情報も取得され，その機能が注目されている．生殖系列に目を向けると，雌雄生殖細胞が全能性を獲得するプロセスにおけるDNAメチル化のリプログラミングの全容も明らかになってきた．もちろん生殖細胞のみならず，身体を構成するする各種細胞，分化過程にある細胞，幹細胞，さらにはがんをはじめとする病変細胞におけるDNAメチル化の特徴を，一塩基レベルで網羅的に比較することが可能となった．同様に，クロマチン構造に密接に関与し遺伝子発現を制御するヌクレオソームを構成するヒストンのＮ端テールの各種修飾についても，ゲノムワイドの情報取得が可能となり，膨大な情報が集積しつつある．まるで人工衛星からモニタリングされている超高解像度画像のように，ゲノム全体のエピゲノム状況を俯瞰できると同時に，一塩基レベルでDNAメチル化の状況を判別可能となった．もちろん，遺伝子発現の情報の集積も凄まじい．転写産物の解析対象は大きく広がり，タンパク質をコードするRNAはもとより，非コードRNAの20塩基程度のsmall RNAと200塩基以上から数十kbpにおよぶ長鎖long non-coding RNA（lnc RNA），ならびにセンスおよびアンチセンス鎖を特異的に検出するstranded RNA解析も盛んに行われている．さらに研究は，単一細胞のエピジェネィクス情報およびトランスクリプトーム情報の取得に向け急展開を見せており，単一細胞レベルにおけるまったく新しい世界が広がるものと期待されている．

【 河野友宏（2017年9月）】