| Project/Area Number |
17J08430
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Plant molecular biology/Plant physiology
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
久永 哲也 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 有性生殖 / 胚発生 / ゼニゴケ / TALE型ホメオドメイン転写因子 / 進化 / 性分化 / 転写因子 / ノンコーディングRNA / 受精 / 配偶子分化 / 遺伝子発現制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度、卵細胞において準備されたTALE型ホメオドメイン転写因子MpKNOX1が、受精を機に一過的に核移行することにより、雌雄前核の融合およびその後の胚発生を制御するということを見出した。しかしながら、MpKNOX1の核移行がどのように制御されているかは未解明であった。他のモデル生物における知見から、別のTALEホメオドメイン転写因子であるBELLが雄性配偶子から供給され、MpKNOX1を核移行させるという仮説を立て、本年度はこれを検証した。
公開されているトランスクリプトームデータを探索したところ、MpBELL3およびMpBELL4の２つの遺伝子が雄性生殖器官特異的に発現していることを見出した。これらのMpBELL遺伝子の機能を解析したところ、雄性配偶子由来のMpBELL3/4がMpKNOX1の核移行を介して雌雄前核の融合およびその後の胚発生に寄与すると示唆された。これらの研究成果によりゼニゴケにおいてKNOX-BELLは受精時に胚発生を開始させる機能を持つことが明らかとなった。
緑藻クラミドモナスではKNOX-BELLが、ゼニゴケと同様に受精直後の接合子特異的な遺伝子発現の開始に機能することが知られている。これらのことから、KNOX-BELLの受精時の機能は緑色植物に広く保存されたものであることが示唆される。一方で、被子植物においてKNOX-BELLは受精後の胞子体発生制御に機能しており、このことから陸上植物進化の過程でKNOX-BELLの機能が変遷していったと考えられる。以上のように本研究成果は、緑色植物に広く保存されたTALE型転写因子の機能の進化過程に関して重要な知見をもたらした。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(17 results)
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[Journal Article] Plant-inspired pipettes2018
Author(s)
Keigo Nakamura, Tetsuya Hisanaga, Koichi Fujimoto, Keiji Nakajima and Hirofumi Wada
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Journal Title
Journal of the Royal Society of Interface
Volume: 15
Issue: 140
Pages: 20170868-20170868
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] A cis-acting bidirectional transcription switch regulates sexual dimorphism in Marchantia2019
Author(s)
Tetsuya Hisanaga, Keitaro Okahashi, Shohei Yamaoka, Tomoaki Kajiwara, Ryuichi Nishihama, Masaki Shimamura, Katsuyuki T. Yamato, John L. Bowman, Frederic Berger, Takayuki Kohchi, Keiji Nakajima
Organizer
IAB iMOSS SEB conference 2019
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Int'l Joint Research
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