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Elucidation of coupled regulation of transcrition-RNA metabolsim for plant cell potency

Research Project

Project/Area Number 16K18569
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

Ohtani Misato  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (60435633)

Research Collaborator Demura Taku  奈良先端科学技術大学院大学
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsRNA代謝 / 転写制御 / 植物 / 細胞増殖 / 器官再生 / 細胞分化能 / シロイヌナズナ / pre-mRNAスプライシング / RNA代謝 / 転写 / カップリング制御
Outline of Final Research Achievements

The high organ regeneration ability of plants is an industrially important trait that has long been used for clonal propagation of useful plants (cuttings, grafts, etc.). To elucidate new molecular mechanisms that control organ regeneration in plants, in this study, we focused on the biosynthesis and metabolism of RNA (ribonucleic acid), which is the key molecule for gene expression regulation. As a result, we successfully identified a new transcription factor (responsible for RNA biosynthesis), named CPND. Our data suggested that the inhibitory effects of abnormal RNA metabolism on organ regeneration would be occurred via an overexpression of CPND. Together, this work provided the big achievement to show that the coupling control of transcription-RNA metabolism through a specific transcription factor is crucial for organ regeneration in plants.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、植物の器官再生の分子機構において、これまで想定されてこなかった転写―RNA代謝のカップリング制御という全く新しい視座をもたらすという点で、学術的に非常に意義高いものとなった。さらに、クローン増殖技術向上につながる分子育種ターゲットを多く見出すことに成功しており、産業技術開発への高い貢献が見込まれることから、社会的にも一定以上の意義をもつ研究成果となったと考えている。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 7 results)

  • [Journal Article] FPX is a Novel Chemical Inducer that Promotes Callus Formation and Shoot Regeneration in Plants2018

    • Author(s)
      Nakano Takeshi、Tanaka Shota、Ohtani Misato、Yamagami Ayumi、Takeno Shun、Hara Naho、Mori Akiko、Nakano Ayana、Hirose Sakiko、Himuro Yasuyo、Kobayashi Masatomo、Kushiro Tetsuo、Demura Taku、Asami Tadao、Osada Hiroyuki、Shinozaki Kazuo
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 59 Issue: 8 Pages: 1555-1567

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy139

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Size distribution of small interfering RNAs in various organs at different developmental stages is primarily determined by the dicing activity of Dicer-like proteins in plants2018

    • Author(s)
      Tabara M, Ohtani M, Kanekatsu M, Moriyama H, Fukuhara T
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol

      Volume: 59 Pages: 2228-2238

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy144

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      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Plant snRNP Biogenesis: A Perspective from the Nucleolus and Cajal Bodies.2018

    • Author(s)
      Misato Ohtani
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 8 Pages: 2184-2184

    • DOI

      10.3389/fpls.2017.02184

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      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] pre-mRNAスプライシングが制御する植物の発生・環境応答・器官再生2017

    • Author(s)
      大谷美沙都
    • Journal Title

      BSJ-Review

      Volume: 8 Issue: B Pages: 80-98

    • DOI

      10.24480/bsj-review.8b6.00116

    • ISSN
      2432-9819
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    • Open Access
  • [Journal Article] Transcriptional regulation of snRNAs and its significance for plant development.2017

    • Author(s)
      Ohtani M
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 130 Issue: 1 Pages: 57-66

    • DOI

      10.1007/s10265-016-0883-3

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 植物の器官再生におけるRNA代謝制御の役割2017

    • Author(s)
      大谷美沙都
    • Journal Title

      生物科学

      Volume: 68 Pages: 240-249

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  • [Journal Article] Double-stranded RNA-binding protein DRB3 negatively regulates anthocyanin biosynthesis by modulating PAP1 expression in Arabidopsis thaliana.2017

    • Author(s)
      Sawano H, Matsuzaki T, Usui T, Tabara M, Fukudome A, Kanaya A, Tanoue D, Hiraguri A, Horiguchi G, Ohtani M, Demura T, Kozaki T, Ishii K, Moriyama H, *Fukuhara T
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 130 Issue: 1 Pages: 45-55

    • DOI

      10.1007/s10265-016-0886-0

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Crosstalk between pre-mRNA splicing and transcription for the cell potency regulation in plants2019

    • Author(s)
      Ohtani M
    • Organizer
      JTPB2019
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  • [Presentation] Possible “RNA processing checkpoint” for cell potency regulation in plants.2019

    • Author(s)
      Ohtani M
    • Organizer
      Post-transcriptional Gene Regulation in Plants 2019 Nara
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  • [Presentation] Possible “RNA processing checkpoint” for cell potency regulation in plants.2018

    • Author(s)
      Ohtani M
    • Organizer
      Japan-Australia RNA 2018
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  • [Presentation] 植物細胞の増殖・分化能を制御するRNA代謝制御系2018

    • Author(s)
      大谷美沙都
    • Organizer
      富山RNA倶楽部
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  • [Presentation] 植物の細胞ストレス応答を制御するRNA代謝制御2018

    • Author(s)
      畑中 優佳、高橋 洋和、大谷美沙都
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
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  • [Presentation] “RNAの海” で舵をとれ:細胞分化能を支えるRNA代謝制御2018

    • Author(s)
      大谷美沙都
    • Organizer
      第82回日本植物学会年会
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  • [Presentation] シロイヌナズナRNAヘリカーゼ遺伝子ESP3/RSW12の胚軸脱分化時における分子機能解析2018

    • Author(s)
      花本修一、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第82回日本植物学会年会
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  • [Presentation] 植物の環境ストレス応答におけるsnRNAキャップトリメチル化の役割2018

    • Author(s)
      畑中優佳、廣山涼子、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第82回日本植物学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナの光によるRNAスプライシングの調節と根毛形成促進との関連性の検討2018

    • Author(s)
      石澤未来、橋本佳世、大谷美沙都、松井南、奈良久美
    • Organizer
      第82回日本植物学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物細胞の分化能制御におけるRNAプロセシングチェックポイントの可能性2018

    • Author(s)
      向井麻衣、畑中優佳、花本修一、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第20回RNA学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の環境ストレス応答におけるsnRNAキャップトリメチル化の役割2018

    • Author(s)
      畑中優佳、廣山涼子、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第20回RNA学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナPrp2様DEAH-ボックス型RNAヘリカーゼESP3/RSW12の機能解析2018

    • Author(s)
      花本修一、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第20回RNA学会年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の高い器官再生能力を支える分子機構~あらたなクローン増殖技術の展開を探る~2018

    • Author(s)
      大谷美沙都
    • Organizer
      岡山大学資源植物科学研究所 作物イノベーション研究ワークショップ
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    • Invited
  • [Presentation] snRNA cap hypermethylation: a new key regulatory step of gene expression for plant development and environmental response2018

    • Author(s)
      Ryoko Hiroyama, Yuka Hatanaka, Taku Demura, Misato Ohtani
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 植物細胞の増殖・分化能制御におけるRNAプロセシングと転写のクロストーク2017

    • Author(s)
      大谷美沙都、向井麻衣、佐野亮輔、出村拓
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-16
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  • [Presentation] RNA代謝異常と細胞周期抑制を結ぶ新規チェックポイント機構の存在の可能性2017

    • Author(s)
      高瀬めぐみ、鈴木孝征、大谷美沙都、伊藤正樹
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-16
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  • [Presentation] 器官特異的なDCL3, DCL4によるsiRNA生成活性の解析2017

    • Author(s)
      田原緑、大谷美沙都、森山裕充、福原敏行
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2017-03-16
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  • [Presentation] 植物細胞の脱分化制御に関わる新規転写因子の解明2017

    • Author(s)
      向井麻衣、佐野亮輔、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 植物細胞が分裂をためらう理由~脱分化を制御するRNA代謝と転写のカップリング制御~2017

    • Author(s)
      大谷美沙都
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
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    • Invited
  • [Presentation] 植物の分化全能性研究から見えてきたRNA代謝と転写のクロストーク2017

    • Author(s)
      大谷美沙都
    • Organizer
      ConBio2017シンポジウム「富澤純一先生メモリアル ―分子生物学の原点から未来は見えるか―」
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    • Invited
  • [Presentation] pre-mRNAスプライシング制御と脱分化制御をつなぐ新規転写因子CELL POTENCY-RELATED NAC-DOMAIN PROTEINの機能解析2017

    • Author(s)
      向井麻衣、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第7回植物RNA研究ネットワークシンポジウム
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  • [Presentation] シロイヌナズナPrp2様DEAH-ボックス型RNAヘリカーゼ遺伝子群の機能解析2017

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      花本修一、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第7回植物RNA研究ネットワークシンポジウム
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  • [Presentation] 植物の環境ストレス応答におけるsnRNAキャップトリメチル化の役割の解明2017

    • Author(s)
      畑中優佳、廣山涼子、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第7回植物RNA研究ネットワークシンポジウム
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  • [Presentation] mRNA品質管理機構のシュート再生における役割の解明2016

    • Author(s)
      大谷美沙都
    • Organizer
      第6回植物RNA研究者ネットワークシンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-11-17
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  • [Presentation] snRNA転写活性化因子SRD2の発現制御機構の解明2016

    • Author(s)
      井上雅、春山誠、杉山宗隆、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第6回植物RNA研究者ネットワークシンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-11-17
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  • [Presentation] 植物細胞の脱分化制御に関わる新規転写因子の解析2016

    • Author(s)
      向井麻衣、出村拓、大谷美沙都
    • Organizer
      第6回植物RNA研究者ネットワークシンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-11-17
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 植物細胞の増殖・分化を制御する多層的遺伝子情報発現制御に関する研究2016

    • Author(s)
      大谷美沙都
    • Organizer
      日本植物学会第80回大会
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • Year and Date
      2016-09-16
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Feedback regulation between pre-mRNA splicing quality and transcription is critical for plant celll totipotency2016

    • Author(s)
      Misato Ohtani, Miya Inoue, Taku Demura
    • Organizer
      Post-transcriptional Gene Expression Regulation in Plants 2016
    • Place of Presentation
      オースティン(アメリカ)
    • Year and Date
      2016-07-14
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      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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