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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Plant epigenome regulation under fluctuating environment

Planned Research

Project AreaMulti-layered regulatory system of plant resilience under fluctuating environment
Project/Area Number 20H05913
Research InstitutionOkinawa Institute of Science and Technology Graduate University

Principal Investigator

佐瀬 英俊  沖縄科学技術大学院大学, 植物エピジェネティクスユニット, 准教授 (70510006)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 稲垣 宗一  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00597883)
Project Period (FY) 2020-11-19 – 2025-03-31
Keywordsエピゲノム制御 / 環境応答 / 病原体応答 / 植物ゲノム
Outline of Annual Research Achievements

佐瀬は、シロイヌナズナにおいて遺伝子転写産物が環境ストレスによってどのように多様化するのかについて解析を行っている。また、エピゲノムが変化した変異体などの解析により、植物のエピゲノム制御によってトランスクリプトーム多様化がどのように引き起こされているかを明らかにしようとしている。現在までにシロイヌナズナにおいてさまざまなエピゲノム変異体のトランスクリプトーム解析を進めている。 稲垣は、ヒストンH3K4モノメチル化酵素による免疫レセプターNLR遺伝子群の制御機構の解析を行い、NLR遺伝子群の制御において転写の伸長が鍵となることを示唆する結果が得られた。また、少数の植物細胞からのエピゲノム解析の確立を進め、1個体の植物からヒストン修飾のChIP-seqをすることが可能になった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

シロイヌナズナにおいて、エピゲノム修飾の変化により多くのmRNAの転写開始点やスプライシングパターンが変化することが検出された。また、少数の植物細胞からのエピゲノム解析の確立を進め、1個体の植物からヒストン修飾のChIP-seqをすることが可能になった。

Strategy for Future Research Activity

エピゲノム変化がどのように転写開始点変化やスプライシングなどのRNAの転写後プロセッシングに影響するのかさらなる解析を進める。また、トランスクリプトームが環境ストレス条件下でどのような転写制御を受けるのか、表現型への影響を含めた解析を行う。

  • Research Products

    (15 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 6 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] De novo genome assembly and in natura epigenomics reveal salinity-induced DNA methylation in the mangrove tree Bruguiera gymnorhiza2022

    • Author(s)
      Matin Miryeganeh, Ferdinand Marletaz, Daria Gavriouchkina, Hidetoshi Saze
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 233 Pages: 2094-2110

    • DOI

      10.1111/nph.17738

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcription-coupled and epigenome-encoded mechanisms direct H3K4 methylation.2021

    • Author(s)
      Satoyo Oya, Mayumi Takahashi, Kazuya Takashima, Tetsuji Kakutani, Soichi Inagaki
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2021.06.03.446702

    • Open Access
  • [Journal Article] Silencing and anti-silencing mechanisms that shape the epigenome in plants2021

    • Author(s)
      Inagaki Soichi
    • Journal Title

      Genes and Genetic Systems

      Volume: 96 Pages: 217~228

    • DOI

      10.1266/ggs.21-00041

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] H3K27me3 demethylases alter HSP22 and HSP17.6C expression in response to recurring heat in Arabidopsis2021

    • Author(s)
      Yamaguchi Nobutoshi、Matsubara Satoshi、Yoshimizu Kaori、Seki Motohide、Hamada Kouta、Kamitani Mari、Kurita Yuko、Nomura Yasuyuki、Nagashima Kota、Inagaki Soichi、Suzuki Takamasa、Gan Eng-Seng、To Taiko、Kakutani Tetsuji、Nagano Atsushi J.、Satake Akiko、Ito Toshiro
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-021-23766-w

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Alterations in hormonal signals spatially coordinate distinct responses to DNA double-strand breaks in Arabidopsis roots2021

    • Author(s)
      Takahashi Naoki、Inagaki Soichi、Nishimura Kohei、Sakakibara Hitoshi、Antoniadi Ioanna、Karady Michal、Ljung Karin、Umeda Masaaki
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 7 Pages: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.abg0993

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The complex world of genetic systems for elaborate gene regulation that enables flexible plant life.2021

    • Author(s)
      Inagaki Soichi
    • Journal Title

      Genes and Genetic Systems

      Volume: 96 Pages: 207-207

    • DOI

      10.1266/ggs.96.207

    • Open Access
  • [Presentation] Epigenetic regulation of intragenic transposons and gene transcription in plant genomes2021

    • Author(s)
      Hidetoshi Saze
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 植物における環境要因によるエピゲノム変化と継世代伝達の可能性2021

    • Author(s)
      佐瀬英俊
    • Organizer
      日本遺伝学会第93回大会
    • Invited
  • [Presentation] Chromatin-based mechanisms to coordinate convergent overlapping transcription2021

    • Author(s)
      Soichi Inagaki
    • Organizer
      The 31st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR2021-Virtual) Online 2021年6月21-25日
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Transcription-coupled and epigenome-encoded H3K4 methylations are governed by multiple methyltransferases with different targeting mechanisms2021

    • Author(s)
      Satoyo Oya, Tetsuji Kakutani, Soichi Inagaki
    • Organizer
      The 31st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR2021-Virtual) Online 2021年6月21-25日
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 転写領域のエピゲノム修飾による転写抑制に拮抗するメカニズム2021

    • Author(s)
      矢部寛之助、神尾明日香、大矢恵代、田中尚人、高橋まゆみ、角谷徹仁、稲垣宗一
    • Organizer
      日本遺伝学会第93回大会(日本、東京(オンライン))2021年9月8-10日
  • [Presentation] 転写共役型と(エピ)ゲノムに制御される型の二種類の酵素がH3K4メチル化を担う2021

    • Author(s)
      大矢恵代、角谷徹仁、稲垣宗一
    • Organizer
      日本遺伝学会第93回大会(日本、東京(オンライン))2021年9月8-10日
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける転写と共役したH3K4脱メチル化機構2021

    • Author(s)
      森秀世、大矢恵代、稲垣宗一、角谷徹仁
    • Organizer
      日本遺伝学会第93回大会(日本、東京(オンライン))2021年9月8-10日
  • [Presentation] シロイヌナズナの遺伝子における抑制修飾間のクロストーク2021

    • Author(s)
      山崎慈恵、藤泰子、富永さやか、大矢恵代、稲垣宗一、角谷徹仁
    • Organizer
      日本遺伝学会第93回大会(日本、東京(オンライン))2021年9月8-10日
  • [Remarks] ストレスに強いマングローブの遺伝子の秘密を解明

    • URL

      https://www.oist.jp/ja/news-center/press-releases/36649

URL: 

Published: 2022-12-28  

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