「植物ゲノムの転写単位新生能」を定量的に評価する手法の確立と応用

• Project/Area Number: 17657016
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 植物生理・分子
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 小保方 潤一 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (50185667)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 植物ゲノム / ゲノムシャフリング / 転写単位の新生 / プロモータートラップ実験 / 直物ゲノム

Research Abstract

植物ゲノムで配列のシャフリング(DNA鎖の混ぜ合わせ=切断・交差・組換え、構造遺伝子の挿入・転移など)が生じたとき、それまで全く転写物の見られなかったDNA領域に突如として新規の転写産物が出現することがある。言い換えれば、プロモーターの無かったはずの領域で転写が始まる、ということである。このような現象が、本研究で対象とする「転写単位の新生」である。この現象は植物のゲノムや遺伝子システムの可塑性やダイナミズムを左右する重要な要因と考えられるが、これまでまとまった研究は行われていない。本研究では、この現象を定量的に解析する実験系を確立し、この現象の性質とその背後にある分子機構について、解析の端緒を開くことを目的としている。
<本年度の成果>。
(1)挿入発現系統の転写開始点を効率よく決定するために、cap-trapper法を用いた転写開始点のハイスループットマッピングを行い、良好な結果が得られた。そこで、昨年度まで主にRNase protection法で行っていた解析作業を、順次、本法に変更した。
(2)上記の変更によって、転写開始点の解析スピードが大巾にアップしたため、新たに、以下の挿入系統の解析に着手した。
・エキソントラップ系統植物でマーカーの発現が確認されているもの=T2世代、約300系統
・IRESを含むトラップ系統植物で発現が確認されてるもの=T2世代,約400系統
・エキソントラップ植物のT1種子=1〜数万系統に相当
(3)本報告書作成時点で、上記(2)の解析を進めており、近日中にその成果をまとめたい。

Research Products

• [Journal Article] Identification of plant promoter constituents by analysis of local dstribution of short sequences. (2007)
  • Author(s): Yamamoto, YY., Ichida, H., Matsui, M., Obokata, J., Sakurai, T., Satou M., Seki, M., Shinozaki, K., Abe, T.
  • Journal Title: BMC Genomics 8 Pages: 67-89
• [Journal Article] Remote control of photosynthetic genes by the mitochondrial respiratory chain. (2006)
  • Author(s): Matsuo, M., Obokata, J.
  • Journal Title: Plant Journal 47 Pages: 873-882
• [Journal Article] Systematic Enrichment of translational regulatory elements. (2006)
  • Author(s): Nagao, I., Obokata, J.
  • Journal Title: Analytical Biochemistry 354 Pages: 1-7
• [Journal Article] Rice nuclear genome continuously integrates, shuffles and eliminates the chloroplast genome to cause chloroplast-nuclear DNA flux. (2005)
  • Author(s): Matsuo, N., Ito, Y., Yamauchi, R., Ohokata, J.
  • Journal Title: Plant Cell 17 Pages: 665-675
• [Journal Article] 葉緑体の転写後制御と翻訳 (2005)
  • Author(s): 宮本徹也, 小保方潤一, 杉浦昌弘
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 50 Pages: 1853-1856
• [Journal Article] 葉緑体DNAの核への転移 (2005)
  • Author(s): 小保方潤一
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 50 Pages: 1843-1844
• [Journal Article] C-to-U RNA編集 (2005)
  • Author(s): 小保方潤一
  • Journal Title: 医学のあゆみ 215 Pages: 3511-3514
• [Journal Article] Systematic Enrichment of translational regulatory elements.
  • Author(s): Nagao, I., Obokata, J.
  • Journal Title: Analytical Biochemistry 印刷中