レトロトランスポジションによって生じたイネ新規機能遺伝子の探索と比較ゲノム解析

• Project/Area Number: 20710149
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 基礎ゲノム科学
• Research Institution: National Institute of Agrobiological Sciences
• Principal Investigator: 坂井 寛章 National Institute of Agrobiological Sciences, 研究員 (20455322)
• Project Period (FY): 2008 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2009: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2008: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 遺伝子 / ゲノム / 植物 / 進化 / レトロトランスポジション / トランスクリプトーム / 次世代シーケンサー

Research Abstract

20度に予測したレトロコピーを精査した結果、親遺伝子、レトロコピー中に信頼性の低い候補が含まれていることが明らかになった。そこで、解析フローの見直しを行い、親遺伝子、レトロコピーの再同定を行った。その結果、親遺伝子として12,928遺伝子座を同定し、これらから1,394のレトロコピーを予測することが出来た。既存の発現データの検証を行った結果、いくつかの転写型のレトロコピーについて、親遺伝子が全.組織で発現するのに対し、レトロコピーは生殖関連組織で特異的に発現している;とが明らかになった。イネにおいても、転写型のレトロコピーが生殖機能に重要な役割を果たしていることが示唆される。そこで、レトロコピーの転写活性を網羅的に解析するため、当初予定していたRT-PCRによる解析から、.次世代シーケンサーを使用したトランスクリプトーム解析へ実験計画を変更することにした。実験の対象とする組織については、葉、根、茎、カルス、開花前後の穂、種子の全7組織に決定した。現在までにIlluminaのGA2xシーケンサーによるRNA-seq解析データを3ラン分取得し、ゲノム配列にマッピンダして発現パターンを見た結果、親遺伝子とレトロコピーで異なるパターンを示すものが見つかった。
今後は、さらに配列データを増やし、各親遺伝子とレトロコピーの発現パターンを網羅的に解析し、異なるパターンを示す遣伝子について、組織特異性や種間比較解析を行い、自然選択が見られる遺伝子の同定を目指す。