植物ホルモンによるクロマチン構造とゲノム恒常性の制御機構
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20K15770
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43050:Genome biology-related
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
安喜 史織 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)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| 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)
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| Keywords | クロマチン構造 / ヒストン修飾 / 植物ホルモン / ゲノム恒常性 |
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| 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。
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は固着生活を営むので、変動する環境下でいかにゲノム恒常性を維持するかは死活問題である。ゲノムを脅かすものとして、DNA複製エラー、紫外線や光合成過程で産生される活性酸素、土壌中の重金属、病原菌感染など、様々なストレスがDNA損傷を誘発する。したがって、ゲノムの傷を治すDNA修復マシナリーだけでなく、そもそも傷が入らないようにゲノムを守る仕組みも非常に重要であると考えられるが、その実体は全く解明されておらず、未解明の「問い」として残されたままである。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。
本年度は前年度新たに見出したヒストン修飾因子に焦点を当て、オーキシンを介したゲノム恒常性維持機構へ寄与について検証するべく解析を進めた。外的なオーキシン処理はクロマチン構造を変化させるが、ヒストン修飾因子の変異体では、オーキシンによるクロマチン構造の変化が見られなかった。また、その変異体に外的にオーキシンを処理しても、野生株で見られるようなDNA損傷の緩和が起こらなかったことから、オーキシンはこれまで研究を進めてきたクロマチン制御因子と新たに見出したヒストン修飾因子の両方を介してゲノム恒常性を維持していると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度新たに見出したヒストン修飾因子がオーキシンによるクロマチン構造変化およびゲノム安定性に寄与することを示した。
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| Strategy for Future Research Activity |
オーキシンがどのようにヒストン修飾因子の制御を行うのかを分子レベルで明らかにすることで、オーキシンによるヘテロクロマチン形成機構の解明を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
