種内ナチュラルバリエーションを用いた植物プロモーターの進化的側面の解明
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21K06212
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
山本 義治 岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (50301784)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | シロイヌナズナ / ゲノム多型 / TSS-seq / プロモーター比較 / 部分転写ネットワーク / プロモーター進化 / 環境適応 / プロモーター / 比較ゲノム / 植物 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究においてはシロイヌナズナの種内８０系統（アクセション）の公開されているゲノムワイドな配列多型情報、申請者らが取得したそれらの環境ストレス耐性データ（低温&強光）、そして本研究において新たに取得する環境ストレス耐性の異なる４系統についての転写開始点データを組合せ、植物プロモーターの進化にメスを入れる。プロモーターのタイプごとの進化傾向（安定性・ゆらぎ）について定量的な知見を得るとともに、プロモーター進化が誘導する環境適応能獲得の実例発見を試みる。本研究のために、配列多型とプロモーター機能（発現制御/発現量/TSS位置）との相関解析法を新規開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請時に終了していたはずのシロイヌナズナ４アクセションのTSS-seqデータのクオリティに不具合が見つかったのが昨年度である。そのため、材料としているシロイヌナズナ系統について新たに種子調製をし、４系統24サンプルすべて（４系統xストレス有り無しの２条件x３反復）について再度TSS-seq解析を行うことになった。今年度は前年度栽培開始していた植物個体からの種子調製が完了し、サンプル組織の収穫、RNA抽出、TSSタグライブラリの作成、そしてTSS-seqまでを実施した。
TSS-seqにより得られた生シークエンスデータ（FASTQ）は、我々がCap Signatureと呼んでいるCap-Trapper法固有の特徴によりタグ配列をin silico精製したのち、リファレンスゲノム（Col-0）へマッピングし、遺伝子モデルとの対応付けを行った。念のためTSSの-1と-2のゲノム配列がGの場合とそうでない場合の２通りについてのマッピング結果をまとめた。これは発現量が微弱なTSSクラスター（＝プロモーター）がアーティファクトである可能性を吟味する際に用いる予定である。そして、まずはGenic Topプロモーターに含まれるタグを遺伝子モデルへ紐付けして遺伝子ごとの発現量を算出するところまでを行った。
その後の解析はまだ途中であるが、いずれかの系統においてストレス応答性遺伝子のうち系統間に発現多型があるものに注目していく。系統間比較はストレス耐性２系統と感受性２系統の間の４通りで行い、４系統の一括解析はとりあえずは行わない。転写因子とその被制御遺伝子に注目した解析を行う予定である。CBFとZAT遺伝子に系統間の発現多型が生じており、発現多型を利用した部分転写ネットワーク同定はこのあたりから進めようかと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
申請時に終了していたはずのシロイヌナズナ４アクセションのTSS-seqデータのクオリティに不具合が見つかったため、再度実験解析を行う必要が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画よりは遅れているが、それ以外は順調に進んでいる。このまま遺伝子発現多型の解析、主プロモーター配列多型との相関解析、TSS近辺のローカル配列解析等、計画通りに進めていきたい。
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Report
(2 results)
Research Products
(11 results)
