• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

エピゲノム構造の位相転換が担うゲノム進化へのインパクト

Publicly Offered Research

Project AreaCorrelative gene system: establishing next-generation genetics
Project/Area Number 26113719
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

金 鍾明  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (90415141)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywordsエピジェネティクス / 植物ゲノム / ヒストン修飾 / トランスポゾン / 環境ストレス
Outline of Annual Research Achievements

ゲノム高次構造のダイナミックな変化は、遺伝子発現調節およびゲノム自体の維持•調節機構に深く関与している。ヒストン修飾およびDNAメチル化を介したエピジェネティックな制御機構の異常は、クロマチン高次構造とその調節機構の崩壊を伴い、癌化などの致命的な影響を及ぼす。本研究ではシロイヌナズナのヒストン脱アセチル化酵素HDA6の機能解析をもとに、植物ゲノムの応答・構築・維持およびゲノム進化に与えるエピゲノム構造の変化に着目し、その理解に役立てることを目的とした。
Hda6のゲノムワイドな結合部位を同定するとともに、Hda6が特定のレトロトランスポゾン群と反復配列を標的としてゲノムワイドなヘテロクロマチン構造の維持に機能すること、またhda6異変株では、この維持機構の崩壊によりトランンスポゾンの大々的な再活性化が促進され、世代を重ねるに従ってゲノムサイズが極端に増大していることを示唆する結果を得ている。単系統に分離し、数世代自殖させたhda6異変株の世代の異なる個体群に対して、高速シーケンサーを用いたゲノムリシーケンスを行うとともに、ChIP-seq解析により、世代を経過したエピゲノム状態の変化とゲノム塩基配列の増加パターンの同定を進めている。また、環境変動の処理を組み合わせ、これらエピゲノム状態への影響が、ゲノム構造および制御に与える影響を調べた。本研究の成果から、環境応答(特に乾燥ストレス応答)時には、ゲノムワイドなヒストンアセチル化を介したクロマチン構造変化が、新規乾燥応答遺伝子ネットワークを制御していることを突き止めた。この結果は植物の環境適応および生存戦略を解明する大きな成果と考える。これらに基づき、エピゲノム構造変化を基にしたゲノム構造のダイナミックな再編現象と環境変動フォースにリンクしたゲノム安定性およびゲノム進化の機構解明に役立てる。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] A stress-Activated Transposon in Arabidopsis Induces transgenerational Abscisic Acid Insensitivity. Scientific Reports.2016

    • Author(s)
      Ito H, Kim JM, Matsunaga W, Saze H, Matsui A, Endo TA, Harukawa Y, Takagi H, Yaegashi H, Masuta Y, Masuda S, Ishida J, Tanaka M, Takahashi S, Morosawa T, Toyoda T, Kakutani T, Kato A, Seki M.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6, Article number: 23181 Issue: 1 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1038/srep23181

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chromatin changes in response to drought, salinity, heat, and cold stresses in plants2015

    • Author(s)
      Kim JM, Sasaki T, Ueda M, Sako K, Seki M
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 6 Pages: 114-114

    • DOI

      10.3389/fpls.2015.00114

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Ky-2, a Histone Deacetylase Inhibitor, Enhances High-Salinity Stress Tolerance in Arabidopsis thaliana.2015

    • Author(s)
      Sako K, Kim JM, Matsui A, Nakamura K, Tanaka M, Kobayashi M, Saito K, Nishino N, Kusano M, Taji T, Yoshida M, Seki M.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 57 Issue: 4 Pages: 776-783

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv199

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] tasiRNA-ARF pathway moderates floral architecture in plants subjected to drought and high-salinity stress.2014

    • Author(s)
      Akihiro Matsui, Kayoko Mizunashi, Maho Tanaka, Eli Kaminuma, Anh Hai Nguyen, Maiko Nakajima, Jong-Myong Kim, Dong Nguyen Van, Tetsuro Toyoda and Motoaki Seki.
    • Journal Title

      BioMed Research International.

      Volume: Article ID 303451 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1155/2014/303451

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Novel Epigenetic and Antisense RNA Regulation in Plant Abiotic Stress Responses2016

    • Author(s)
      Jong-Myong Kim
    • Organizer
      he KEYSTONE SYMPOSIA Plant Epigenetics: From Genotype to Phenotype (B1)
    • Place of Presentation
      Taos, New Mexico, USA
    • Year and Date
      2016-02-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Histone deacetylase triggers the novel mechanism for plant drought tolerance2015

    • Author(s)
      Jong-Myong Kim, Taiko Kim To and Motoaki Seki.
    • Organizer
      日本生化学会・日本分子生物学会 2015年会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場、兵庫県神戸市
    • Year and Date
      2015-12-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Novel epigenetic control of drought tolerance in plants2015

    • Author(s)
      Jong-Myong Kim
    • Organizer
      The International Symposium “Towards Increased Plant Productivity through Understanding of Environmental Responses and Epigenetic Regulation.
    • Place of Presentation
      理化学研究所、神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2015-11-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Epigenetic dynamics in plant drought stress response2015

    • Author(s)
      Kim, J.M., To, T.K. and Seki, M.
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      東京農業大学
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi