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2013年7月29日 (月)

細胞1個の遺伝子発現を網羅的に定量化する「Quartz-Seq法」を開発

2013年7月25日
独立行政法人理化学研究所
プレスリリース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 理化学研究所は、細胞1個が発現する
遺伝子を網羅的に定量化する方法
「Quartz-Seq (クオーツセック)法」を
開発し、同じ種類の細胞で、かつ同じ
細胞周期[1]にある細胞同士でも、細胞ごと
に遺伝子発現のパターンに差があることを
明らかにしました。
 
 これは理研生命システム研究センター
(柳田敏雄センター長)合成生物学研究
グループの上田泰己(ひろき)
グループディレクターらの研究成果です。
 
 私たちの身体のほぼすべての細胞は
同じ遺伝情報を持っていますが、発現して
いる遺伝子の組み合わせや頻度
(遺伝子発現パターン)は細胞ごとに
異なります。
 
 発現している遺伝子の情報はDNAから
mRNA に転写されます。
 
 また、それぞれの遺伝子の発現量は
mRNA への転写量(コピー数)として定量化
できます。
 
 従って、遺伝子発現パターンを知るため
に、転写されたmRNAの種類と量を網羅的に
定量化する方法が開発されてきました。
 
 しかし、細胞1個に含まれるmRNAの総量は
極めて微量のため、従来の方法では、
個々の細胞ごとの遺伝子発現パターンの
違いを再現性よく検出することは困難
でした。
 
 今回、研究グループは細胞1個のmRNAを
試験管内で増幅する方法を綿密に検討し、
最も適切な条件を見いだすことで、細胞の
遺伝子発現パターンを偏りなく忠実に増幅
し、網羅的に定量化する「Quartz-Seq法」
を開発しました。
 
 Quartz-Seq法を用いた解析により、
異なる細胞種間の遺伝子発現パターンの
違いを検出することができただけでなく、
同じ培養条件において細胞周期の異なる
細胞間のより小さな遺伝子発現パターンの
違いも検出することができました。
 
 さらに、同じ培養条件で細胞周期も同じ
細胞同士でも、遺伝子発現パターンに
ゆらぎがあることを検出しました。
 
 Quartz-Seq法は、従来の方法と比べ操作
が簡単で汎用性の高い方法です。
 
 同種の細胞集団における細胞ごとの
ゆらぎが複雑な生命現象の引き金であると
考えられています。
 
 今後この方法を用いて、がん細胞の
悪性度のばらつきの原因解明や薬剤耐性が
現れる仕組みの解明、さらに再生医療
におけるiPS細胞とその分化細胞の
品質管理などへの応用が期待できます。
 
 本研究成果は、英国の科学雑誌
『Genome Biology』(4月17日)に掲載
されました。
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 『「Quartz-Seq (クオーツセック)法」
と言うのは転写されたmRNAの種類と量を
網羅的に定量化する方法』
 なんですね。
 
 「細胞一個でも出来る」というのが
素晴らしい。
 
>免疫反応は性質の異なる多数の細胞間の
>相互作用で引き起こされますが、
>Quartz-Seq 法はこれらの細胞間の
>遺伝子発現パターンの違いを簡単に
>捉えることができるので、
>新しい分子マーカーの発見につながる
>可能性があります。
 
 新しい分子マーカーの発見は重要です。
 
 また、
>Quartz-Seq法によって、細胞間の
>遺伝子発現のゆらぎを計測することで、
>発生・分化のメカニズムの解明や
>薬剤・環境応答メカニズムの解明に
>寄与することが考えられます。
>さらに、再生医療におけるiPS細胞と
>その分化細胞の不均一性・均一性の
>検証による品質管理、
>遺伝子発現の不均一性を起因とする
>がん細胞の悪性化や薬剤耐性化の
>メカニズム解明などの医療分野に
>貢献すると期待できます。
 
 期待したい。

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