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Phytohormone-mediated regulation of genome integrity

Research Project

Project/Area Number 20K15770
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 43050:Genome biology-related
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

Aki Shiori S  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50747946)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords植物ホルモン / ゲノム恒常性 / クロマチン構造 / ヒストン修飾
Outline of Research at the Start

生命の設計図であるゲノムDNAを安定的に保つことは生物にとって非常に重要である。植物はDNA損傷を誘発するようなストレスから逃れることができないため、ゲノム安定性を維持する機構はなおさら重要である。しかし、植物ゲノムを損傷から守る、恒常的な仕組みの理解は進んでいない。本研究では「植物ホルモンの一種であるオーキシンがクロマチン構造を制御することによりゲノム恒常性を維持する」という仮説を立て、その検証を行うことにより、ホルモンによるゲノム安定性制御という新たな概念を提示することを目標とする。

Outline of Final Research Achievements

Proper chromatin structure is essential for genome integrity in eukaryotes, while how it is regulated to prevent genome instability remains elusive. We previously found that auxin application preserved genome stability and change chromatin structure in Arabidopsis. These results prompted us to hypothesize that auxin contributes to the maintenance of genome integrity through the control of chromatin structure. In this study, we identified epigenetic regulators that are working under auxin to maintain genome stability.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、植物ホルモンの一つであるオーキシンがどのように植物のゲノムDNAを損傷から守るのか、その機構を解き明かすべく解析を行った。これまで植物ホルモンによるクロマチン構造の制御に関しては、ほとんどのケースで転写制御機構の一部として研究されてきたため、本研究のようにオーキシンがクロマチン構造そのものを制御することに着目した研究はほどんどない。オーキシンは植物の発生や成長制御において非常に重要なホルモンであるため、本研究により、オーキシンがもつクロマチン構造制御における機能の一端が明らかになったことで、これまでの植物発生研究で得られた知見を見直す契機となると期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] R2R3-MYB transcription factor GEMMA CUP-ASSOCIATED MYB1 mediates the cytokinin signal to achieve proper organ development in Marchantia polymorpha2022

    • Author(s)
      Aki Shiori S.、Morimoto Tomoyo、Ohnishi Taiki、Oda Ayumi、Kato Hirotaka、Ishizaki Kimitsune、Nishihama Ryuichi、Kohchi Takayuki、Umeda Masaaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 21123-21123

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25684-3

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SAP130 and CSN1 interact and regulate male gametogenesis in Arabidopsis thaliana2021

    • Author(s)
      Aki Shiori S.、Yura Kei、Aoyama Takashi、Tsuge Tomohiko
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 134 Issue: 2 Pages: 279-289

    • DOI

      10.1007/s10265-021-01260-0

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regulation of the Plant Cell Cycle in Response to Hormones and the Environment2021

    • Author(s)
      Shimotohno Akie、Aki Shiori S.、Takahashi Naoki、Umeda Masaaki
    • Journal Title

      Annual Review of Plant Biology

      Volume: 72 Issue: 1 Pages: 72-78

    • DOI

      10.1146/annurev-arplant-080720-103739

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Control of DNA replication by histone methyltransferases ATXR5 and ATXR6 in Arabidopsis thaliana2023

    • Author(s)
      Moo Kar Yee, Akiko Masada, Haruka Manabe, Hirotomo Takatsuka, Shiori S Aki, Masaaki Umeda
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of the cell cycle regulators WEE1 and CDC25 in Marchantia polymorpha2023

    • Author(s)
      小田 歩美, 安喜 史織, 西浜 竜一, 梅田 正明
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Mechanisms of endocycle induction by controlling histone methylation2023

    • Author(s)
      賀 鐘寛, 正田 晃子, ムー カーイー, 岩田 悠暉, 安喜 史織, 梅田 正明
    • Organizer
      第64回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] オーキシンによるゲノム恒常性維持機構2022

    • Author(s)
      安喜 史織、梅田 正明
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Proteolysis of histone methyltransferases controls cell cycle progression in Arabidopsis2022

    • Author(s)
      Moo Kar Yee, Akiko Masada, Haruka Manabe, Hirotomo Takatsuka, Shiori S Aki, Masaaki Umeda
    • Organizer
      第63回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Chromatin-level regulation of endoreplication onset2021

    • Author(s)
      Hirotomo Takatsuka, Shiori S. Aki, Masaaki Umeda
    • Organizer
      31st INTERNATIONAL CONFERENCE ON ARABIDOPSIS RESEARCH
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ゼニゴケにおける CELL DIVISION CYCLE 25 の機能解析2021

    • Author(s)
      小田 歩美、安喜 史織、西浜 竜一、河内 孝之、梅田 正明
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 花粉形成における COP9 シグナロソームの機能解析2021

    • Author(s)
      安喜 史織、由良 敬、青山 卓史、柘植 知彦
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] オーキシンを介したヘテロクロマチン形成の制御機構2021

    • Author(s)
      安喜 史織、梅田 正明
    • Organizer
      第62回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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