生命医科学研究科生命医科学研究科

機能ゲノム科学研究室

機能ゲノム科学研究室

概要

転写因子やエピジェネティック修飾などを通じて制御される遺伝情報発現機構、その結果作られる非コードRNAやタンパク質の役割、更には細胞が機能を果たすために必要な細胞内ネットワークなど、細胞内で起きている 分子レベルでの事象を網羅的・体系的に理解することを目指します。次世代シーケンサーを駆使したトランスクリプトーム・エピジェネティックマーク等の網羅的測定技術や、大量データを効率的に解析するゲノム情報的解析技術、遺伝子発現を人為的に操作する技術、等を駆使する他、これらの技術開発も行います。

スタッフ

大学院客員教授 CARNINCI, Piero(カルニンチ ピエロ)

<略歴>
Obtained doctoral degree at the Univ. of Trieste in 1989, and joined RIKEN in 1995. He is a Director of the Division Genomics Technologies, CLST, RIKEN, and a visiting professor at YCU graduate school of medical life science from Apr. 2013.
<メッセージ>
Deciphering the function of the genome is a challenging field of biological research and medicine. We are keen to provide unique environment for students to be exposed to innovative approaches in genomics. Your experiences will become essential to pursue research in the next generation of the life science at the highest level.

大学院客員准教授  川路英哉(かわじ ひでや)

<略歴>
大阪大学大学院基礎工学研究科情報数理系先攻 博士後期課程修了(2003)。博士(工学)。理化学研究所 研究員、ユニットリーダーを経て2013年より同 予防医療・診断技術開発プログラム コーディネーター。 2009年より横浜市立大学大学院客員准教授。
<メッセージ>
ゲノムにコードされている生命システムは実に多様で複雑です。誰も見たことがないゲノミクス情報をあらゆる角度から情報科学的手法で眺め、分子生物学者や医師と様々に議論し生命科学の発見につなげる学際的な研究を、ぜひいっしょに行いましょう。

大学院客員研究員  鈴木 貴紘(すずき たかひろ)

<略歴>
横浜市立大学大学院国際総合科学研究科 博士(理学)2009年 独立行政法人理化学研究所、特別研究員を経て現ライフサイエンス技術基盤研究センター、研究員
<メッセージ>
「遺伝子はどのように制御されているのか?」このシンプルな疑問を世界中の研究者が日々解き明かそうとしているにもかかわらず未だにこの疑問は完全に解明されていません。我々の研究室では、最先端の研究設備と研究技術を用いてこの疑問を解明することにチャレンジしています。

研究内容

We are interested in the information encoded in the genome, functional genomics (transcriptome and epigenome), with aiming to understand the entire system across the genome, monitor the functional signature, and manipulate cells as intended ultimately. Our unique technologies in transcriptome (full-length cDNA to determine full structure of individual genes and CAGE to quantify transcription initiation activities in genome wide) have provided important baseline in genome annotation and decoded complex architecture of transcription in vertebrate. Our interdisciplinary approach ranges from technology development in molecular biology and information science so that we can fully utilize next generation sequencer, to cell biology, hacking the code of the genome in actually living cells. We also aim to contribute the society by finding biomarkers that can be used for better diagnosis and/or treatment, in collaboration with several hospitals. Please contact us if you are willing to join our research activities.
Fig2. 単球の転写制御ネットワークを線維芽細胞に導入することで、ダイレクト・リプログラミングが可能なことがわかった。
この知見を発展させて、ncRNA/エピゲノム/転写制御ネットワークによるES/iPS細胞の多能性の維持・分化・リプログラミングの解明と操作を目指す。
私たちはゲノムにコードされている情報を理解するために、トランスクリプトームやエピゲノム解析等の機能ゲノミクスで研究を行っています。トランスクリプトームにおける我々独自の技術(遺伝子の全体構造を捕まえる完全長cDNA技術や、転写開始活性をゲノムワイドに定量化するCAGE法)は、ゲノムを理解する上での重要な基盤として、またゲノムからの転写開始様式を理解する上で重要な役割を果たしてきました。これら技術の活用や、新技術の開発を通じてゲノムがコードする分子システムやネットワークの全体像・機能的な特徴を理解したい、また究極的には細胞を思うがままに操作できないかと考えています。我々は分子生物学や情報科学、細胞生物学等を様々に駆使した学際的にアプローチを通じてこの問題にチャレンジしています。また、ヒトの健康改善やよりよい診療の一助となるようなバイオマーカー探索も、病院等との研究を通じて行っています。ゲノムのダイナミクス、生体のダイナミクスを分子レベルで理解し操作することに興味のある皆さんと研究ができることを楽しみにしています。

主要文献(Selected Publications)

Forrest ARR, Kawaji H, Rehli M, Baillie JK, de Hoon MJL, Haberle V, Lassmann T, Kulakovskiy IV, Lizio M, Itoh M et al. A promoter level mammalian expression atlas, Nature 507 , 462-470(2014) PMID:24670764

Andersson R, Gebhard C, Miguel-Escalada I, Hoof I, Bornholdt J, et al. An atlas of active enhancers across human cell types and tissues, Nature 507, 455-461(2014) PMID:24670763

Arner E, Daub CO, Vitting-Seerup K, Andersson R, Lilje B, et al. Transcribed enhancers lead waves of coordinated transcription in transitioning mammalian cells. Science 2015 February; 347(6225):1010-1014. doi: 10.1126/science.1259418. PMID: 25678556

Kajiyama K, Okada-Hatakeyama M, Hayashizaki Y, Kawaji H, Suzuki H. Capturing drug responses by quantitative promoter activity profiling. CPT Pharmacometrics Syst Pharmacol. 2013 Sep 25;2:e77. doi: 10.1038/psp.2013.53. PMID:24067440.

Hasegawa R, Tomaru Y, de Hoon M, Suzuki H, Hayashizaki Y, Shin JW. Identification of ZNF395 as a novel modulator of adipogenesis. Exp Cell Res. 2013 Feb 1;319(3):68-76. doi: 10.1016/j.yexcr.2012.11.003. Epub 2012 Nov 7. PMID: 23142027.

Takahiro Suzuki, Mika Nakano-Ikegaya, Haruka Yabukami-Okuda, Michiel de Hoon, Jessica Severin, Satomi Saga-Hatano, Jay W Shin, Atsutaka Kubosaki, Christophe Simon, Yuki Hasegawa, Yoshihide Hayashizaki, Harukazu Suzuki. Reconstruction of monocyte transcriptional regulatory network accompanies monocytic functions in human fibroblasts.  PLoS ONE 2012 Mar 13; 7:e33474 doi: 10.1371/journal.pone.0033474 PMID: 22428058

研究部門