オーキシンを介した細胞分化・器官形成に関わる非コードRNAの網羅的同定と機能解析

• Project/Area Number: 21657014
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 槻木 竜二 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50303805)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2009: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: シロイヌナズナ / 非コードRNA / オーキシン

Research Abstract

真核細胞では、タンパク質をコードしていない様々な非コードRNAが存在することが示されている。また、多くの非コードRNAが遺伝情報発現に関わる機能性RNAではないかと予想されている。オーキシンによる細胞分化、パターン形成に異常があり、野生型には見られない非コードRNAなどのRNAが蓄積している変異体xを同定した。この変異体を用いて新規転写産物を同定し、オーキシンによる細胞分化・器官形成制御における役割を明らかにすること、原因遺伝子Xの機能を明らかにすることを目的とし、研究を進めている。
野生型と変異体xの転写産物を比較解析したところ、x変異体では、野生型にはほとんど見られないRNAが異常に蓄積していることがわかった。極端にRNA量の増加を示したもののほとんどが、タンパク質をコードしていない領域(非タンパク質コード領域)だった。この中には、遺伝子間領域にコードされたポリシストロニックsnoRNAを含む領域、トランスポゾンが並ぶ領域などが含まれていた。野生型では、レトロトランスポゾンは、DNAのメチル化等によりエピジェネティックに発現が抑制されている。野生型で発現が抑制されていることが確認されているレトロトランスポゾンの発現をRT-PCRにより解析した。x変異体では、レトロトランスポゾンRNAの異常な蓄積が観察された。これらは、変異体xでは、エピジェネティックな遺伝子の発現抑制制御が異常になっていることを示唆している。以上の解析から、オーキシンによる細胞分化やパターン形成に重要な役割を持つ新規遺伝子Xが、エピジェネティックな遺伝子発現制御に関わることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] NO VEIN Facilitates Auxin-Mediated Development in Arabidopsis. (2010)
  • Author(s): Tsugeki, R., Ditengou, F.A., Palme, K., Okada, K.
  • Journal Title: Plant Signaling & Behavior Volume: VOL.5 Pages: 1249-1251
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] NO VEIN Mediates Auxin-Dependent Specification and Patterning in the Arabidopsis Embryo, Shoot, and Root (2009)
  • Author(s): Tsugeki, R., Ditengou, F.A., Sumi, Y., Teale, W., Palme, K., Okada, K.
  • Journal Title: Plant Cell VOL. 21 Pages: 3133-3151
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 維管束形成に関わるVASCULAR HYPERPLASIA遺伝子の解析 (2011)
  • Author(s): 槻木竜二、石橋桂、寺田志穂、岡田清孝
  • Organizer: 第52回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学(宮城県)
  • Year and Date: 2011-03-20
• [Presentation] 葉原基におけるFIL発現パターンの厳密な制御には正常な葉緑体機能が必要である (2011)
  • Author(s): 為重才覚、近藤真紀、渡辺恵郎、豊倉浩一、槻木竜二、西村幹夫、岡田清孝
  • Organizer: 第52回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学(宮城県)
  • Year and Date: 2011-03-20
• [Presentation] 維管束形成の初期過程で働くNOKとVAHの解析 (2010)
  • Author(s): 槻木竜二, 石橋桂, 岡田清孝
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] GABA代謝経路による向背軸にそった極性形成機構 (2010)
  • Author(s): 豊倉浩一, 草野都, 渡辺恵郎, 為重才覚, 立松圭, 槻木竜二, 松本任孝, 斉藤和季, 岡田清孝
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] 葉緑体の正常な発達はFILの正確な発現パターンの制御に関与する (2010)
  • Author(s): 為重才覚, 近藤真紀, 渡辺恵郎, 豊倉浩一, 槻木竜二, 西村幹夫, 岡田清孝
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] WOXファミリー遺伝子PRSとWOX1は葉の表裏の境界部で発現し、葉の横方向への成長に関与する (2010)
  • Author(s): 中田未友希, 松本任孝, 舟木俊治, 槻木竜二, Rikirsch Enno, Laux Thomas, 岡田清孝
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2010-03-20
• [Presentation] 方向依存的な細胞伸長に関わる新規因子ITOSUGIの機能解析 (2010)
  • Author(s): 八木慎宜, 檜垣マリ子, 槻木竜二, 岡田清孝
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2010-03-19
• [Presentation] 葉の向背軸制御遺伝子による周縁部制御遺伝子PRSおよびWOX1の発現制御とその意義の解明 (2010)
  • Author(s): 中田未友希、松本任孝、舟木俊治、槻木竜二、Enno Rikirsch、Thomas Laux、岡田清孝
  • Organizer: 第74回大会日本植物学会
  • Place of Presentation: 中部大学(愛知県)
• [Presentation] Novel Insight of Plant Cuticlar Wax as Lubricant of Elongating Petals. (2010)
  • Author(s): Iwasaki, A., Takeda, S., Tatematsu, K., Tsugeki, R., Okada, K.
  • Organizer: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
• [Presentation] A Novel Chloroplast Function in Balancing the Adaxial and Abaxial Domain Sizes in Leaf Primordia. (2010)
  • Author(s): Tameshige, Y., Kondo, M., Watanabe, K., Toyokura, K., Tsugeki, R., Nishimura, M., Okada, K.
  • Organizer: 21st International Conference on Arabidopsis Research
  • Place of Presentation: Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
• [Remarks]
  • URL: http://www.bot.kyoto-u.ac.jp/j/5_iden.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.bot.kyoto-u.ac.jp/annual/5_iden.html