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RNA型原始細胞モデルの構築

Publicly Offered Research

Project AreaHadean Bioscience
Project/Area Number 15H01065
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

梅影 創  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (30419436)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Fiscal Year 2016: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
KeywordsRNA / 核酸 / 複製 / RNA依存的RNA増幅
Outline of Annual Research Achievements

RNA配列を基にしてRNA配列が増幅される現象について、前年度ではRNAの増幅現象の一部を再現することに成功した。今年度では、この結果を基に、さらなるRNA増幅現象の解明を目指した。先ず、RNA増幅中に様々な鎖長の副産物が生じることに着目し、これらを種配列としてRNAの増幅を検証したところ、どの副産物からもRNAが増幅されることが明らかとなった。この結果と、増幅されるRNA配列とを比較することで、RNAの増幅のためには、RNAのRNA配列非依存型伸長とRNAのRNA鋳型依存的伸長の二つの様式が交互に起こることでRNAが伸長していくことが明らかとなった。この結果は、短鎖の原初RNAがどのように進化していったのかを試験管内で再現したもので、RNAワールド形成を考察するうえで、非常に重要な知見を得ることができた。また、増幅されるRNAの二次構造予測では、ステムループ構造やクローバーリーフ構造をとりうることも明らかとなった。さらに、増幅されるRNAについては、ホモダイマー化あるいはヘテロダイマー化することでRNA二重鎖構造を形成することもわかった。RNA二重鎖構造は熱安定性につよく、また、一本鎖RNAと比較して加水分解の影響が小さいため、RNAの機能は二重鎖構造として保存されうる、すなわち、原初ゲノムの誕生モデルとなりうることが示唆された。このRNA二重鎖はDNA二重鎖に置き換わっていくことで現在のDNA二重鎖が形成されたとするシナリオを提案することができた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Evidence for RNA template-directed elongation2015

    • Author(s)
      Kakimoto, Y. Fujinuma, A. Sakamoto, T. Kikuchi, Y. and Umekage S.
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc.

      Volume: 1649 Pages: 116-120

    • DOI

      10.1063/1.4913555

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Abnormal rapid non-linear RNA production induced by T7 RNA polymerase in the absence of an exogenous DNA template2015

    • Author(s)
      Kakimoto, Y. Fujinuma, A. Fujita, S. Kikuchi, Y. and Umekage S.
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc.

      Volume: 1649 Pages: 113-115

    • DOI

      10.1063/1.4913554

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] T7 RNAポリメラーゼによって指数関数的に増幅されるRNAについて2017

    • Author(s)
      梅影創
    • Organizer
      生命の起源および進化学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2017-03-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ン酸特異的リガンドPhos-tag®を用いたRNA末端リン酸構造の解析2016

    • Author(s)
      黒木大海、菊池洋、梅影創
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2016-11-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Nobel methodology to analyze the RNA phosphorylation by using phosphate-specific ligand Phos-tag2016

    • Author(s)
      H. Kurogi, Y. Kikuchi & S. Umekage
    • Organizer
      Irago conference 2016
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-11-01
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel model for RNA dependent RNA amplification by T7 RNA polymerase2016

    • Author(s)
      Y. Kakimoto, A. Fujinuma, Y. Kikuchi & S. Umekage
    • Organizer
      RNA2016
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-06-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 乾湿サイクルによる凝集RNAの形態変化2016

    • Author(s)
      梅影創
    • Organizer
      生命の起源および進化学会第41回学術講演会
    • Place of Presentation
      鳴門
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] RNA DEPENDENT ELONGATION AND AMPLIFICATION BY DNA DEPENDENT RNA POLYMERASE2016

    • Author(s)
      Y. Kakimoto, A. Fujinuma, Y. Kikuchi, and S. Umekage
    • Organizer
      Ignite 2016
    • Place of Presentation
      ペナン(マレーシア)
    • Year and Date
      2016-01-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Emergence of RNA self-replication cycle through RNA template-directed RNA polymerisation by DNA dependent RNA polymerase2015

    • Author(s)
      Y. Kakimoto, A. Fujinuma, Y. Kikuchi, and S. Umekage
    • Organizer
      Pachifichem 2015
    • Place of Presentation
      ハワイ(アメリカ)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] RNAの凝集化が引き起こすRNA安定化によるRNAワールド仮設の補強2015

    • Author(s)
      梅影創、菊池洋
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] RNA template-directed RNA polymerization by T7 RNA polymerase2015

    • Author(s)
      Y. Kakimoto, A. Fujinuma, Y. Kikuchi, and S. Umekage
    • Organizer
      Irago Conference 2015
    • Place of Presentation
      愛知県田原市
    • Year and Date
      2015-10-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fast and convenient evaluation of 5′-monophosphorylation of RNA transcript by using Phos-tag containing acrylamide gel electrophoresis2015

    • Author(s)
      H. Kurogi, Y. Kikuchi, and S. Umekage
    • Organizer
      Irago Conference 2015
    • Place of Presentation
      愛知県田原市
    • Year and Date
      2015-10-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA依存性RNAポリメラーゼによるRNA依存性RNA合成反応は急激なRNAの増幅を引き起こす2015

    • Author(s)
      柿本恭宏、藤沼輝、菊池洋、梅影創
    • Organizer
      第5回CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-10-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA鋳型依存的RNAポリメラーゼによるRNA鋳型依存的なRNA合成反応は急激なRNAの増幅を引き起こす2015

    • Author(s)
      柿本恭宏、藤沼輝、菊池洋、梅影創
    • Organizer
      第17回日本RNA学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2015-07-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] RNA分解酵素耐性を示す天然型RNA配列の解析2015

    • Author(s)
      藤沼輝、柿本恭宏、坂本泰一、菊池洋、梅影創
    • Organizer
      第17回日本RNA学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2015-07-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 環状RNAと直鎖状RNAを分離する方法2015

    • Author(s)
      黒木大海、菊池洋、梅影創
    • Organizer
      第17回日本RNA学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2015-07-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 偽環状二重鎖ポリヌクレオチドと、それを用いた遺伝子発現阻害剤2016

    • Inventor(s)
      梅影創、菊池洋
    • Industrial Property Rights Holder
      梅影創、菊池洋
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-028988
    • Filing Date
      2016-02-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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