2007 Fiscal Year Annual Research Report
茎頂メリステムにおける細胞分裂と葉の発生を支配する統御系
| Project Area | Plant regulatory systems that control developmental interactions between meristems and lateral organs |
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19060003
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
町田 泰則 Nagoya University, 大学院・理学研究科, 教授 (80175596)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉岡 泰 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60202397)
上野 宜久 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教 (20335011)
町田 千代子 中部大学, 応用生物学部, 教授 (70314060)
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| Keywords | 葉の発生分化 / miRNA / 遺伝子発現制御 / 葉の左右相称性 / 葉の表裏 |
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| Research Abstract |
本研究計画の目的は、茎頂メリステムにおいて葉原基が発生し、葉の3次元構造(1.基部-先端部軸構造、2.向(表)-背(裏)軸構造、3.左右相称性構造)が生み出される分子機構を解明する(AS1)とAS2タンパク質が重要であること、これらのタンパク質が葉原基形成の初期から機能していること、共に核タンパク質であること、低分子RNAの蓄積量を調節することを通して葉の向-背軸性を制御していること、クラスIホメオボックス遺伝子の転写を介して基部-先端部軸方向の成長と左右相称性の形成を制御していることを示した。本研究の具体的目的は、茎頂メリステムにおける、AS1とAS2による、低分子RNAの量的制御機構、遺伝子発現の制御機構、細胞分裂の制御機構、及びAS1とAS2自身が受ける発現の制御機構を解明することである。
1.AS1/AS2により制御さる遺伝子:ミクロアレーを用いたクラスター解析を行い、葉の背軸分化に関わるETTIN/ARF3などの少数の遺伝子の転写レベルが変動していることがわかった。
2.葉の向背軸極性の決定にかかわる低分子RNA(miR165/166など)に対する制御:AS1/AS2は葉におけるmiRl65/166の分布に影響していることを示唆したが、影響は間接的であろう。
3.as2変異のバックグラウンドで向背軸異常を増強するエンハンサー変異を複数同定した。その結果、変異の原因遺伝子は、低分子RNAの生成因子、何らかのRNAのプロセシング調節因子、染色体構造の制御因子、細胞分裂調節因子などに分類された。この結果は、未分化細胞から向背軸極性を保持する細胞が分化する多くのステップに、AS1/AS2が関わっていることを示唆している。
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