| Project/Area Number |
19K22405
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Odahara Masaki 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (40460034)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 遺伝子移行 / 葉緑体 / ミトコンドリア / 細胞内遺伝子移行 |
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| Outline of Research at the Start |
植物ミトコンドリアゲノムには葉緑体ゲノムの一部が挿入されているケースが頻繁に見られ、これは葉緑体からミトコンドリアへの細胞内遺伝子移行機構の存在を示唆する。本研究は葉緑体からミトコンドリアへの遺伝子移行が現在進行中であることの証明を試みるものであり、これは同時にミトコンドリアの形質転換系を確立することを意味する。ミトコンドリアの形質転換は、動物を含め多細胞生物においては未だ成功例がなく、本研究は植物に内在すると考えられるオルガネラ間の遺伝子移行機構に利用してミトコンドリアの形質転換を行う初の試みである。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aimed to detect gene transfer from chloroplasts to mitochondria in plants. Unfortunately, the gene transfer was not detectable in this study, suggesting the gene transfer may be an infrequent event. On the other hand, we improved the system to detect the gene transfer, and we showed that the gene transfer can be induced by heat stress. I believe that gene transfer from chloroplasts to mitochondria would be detectable by the improved system with larger scale in the future.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
ゲノムの流動性や多様性を引き起こす葉緑体からミトコンドリアへの遺伝子移行の検出は初の試みであった。多くの課題が見つかったものの、遺伝子移行を検出する系を確立し、また遺伝子移行機構に関するヒントを得ることができたことは、この分野における大きな一歩であったと考えられる。今後、本研究をもとに、生物の多様性をもたらす遺伝子移行やゲノム流動性、植物における物質生産を可能にするミトコンドリア形質転換の研究へと発展することを期待する。
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