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2022 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た。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かが明らかになりつつある。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行い、その成果を論文発表した。 稲垣は、ヒストンH3K4モノメチル化酵素群の制御機構の解析を進め、それらは転写共役的に働く酵素と転写非依存的に他のエピゲノム情報やゲノム情報を目印に働く酵素に大別されることを明らかにし、論文として公表した。さらに、H3K4ジメチル化を除去する脱メチル化酵素も転写共役的に働くことを示し、論文として公表した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed 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を明らかにし、その成果を論文発表した。

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。加えて、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。また、転写共役的なH3K4メチル化制御の意義を探るために、メチル化・脱メチル化酵素変異体を用いて、環境応答性遺伝子発現の解析を行う。

  • Research Products

    (14 results)

All 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Open Access: 4 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Cotranscriptional demethylation induces global loss of H3K4me2 from active genes in Arabidopsis2023

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

      bioRxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2023.02.17.528985

  • [Journal Article] Long-read direct RNA sequencing reveals epigenetic regulation of chimeric gene-transposon transcripts in Arabidopsis thaliana2022

    • Author(s)
      Berthelier Jeremy、Furci Leonardo、Asai Shuta、Sadykova Munissa、Shimazaki Tomoe、Shirasu Ken、Saze Hidetoshi
    • Journal Title

      biorxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2022.09.21.507229

    • Open Access
  • [Journal Article] Epigenetic regulation of ecotype-specific expression of the heat-activated transposon ONSEN2022

    • Author(s)
      Nozawa Kosuke、Masuda Seiji、Saze Hidetoshi、Ikeda Yoko、Suzuki Takamasa、Takagi Hiroki、Tanaka Keisuke、Ohama Naohiko、Niu Xiaoying、Kato Atsushi、Ito Hidetaka
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.899105

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcription-coupled and epigenome-encoded mechanisms direct H3K4 methylation2022

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

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-32165-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tandemly repeated genes promote RNAi-mediated heterochromatin formation via an antisilencing factor, Epe1, in fission yeast2022

    • Author(s)
      Asanuma Takahiro、Inagaki Soichi、Kakutani Tetsuji、Aburatani Hiroyuki、Murakami Yota
    • Journal Title

      Genes & Development

      Volume: 36 Pages: 1145~1159

    • DOI

      10.1101/gad.350129.122

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Local induction of IAA5 and IAA29 promotes DNA damage-triggered stem cell death in Arabidopsis roots2022

    • Author(s)
      Takahashi Naoki、Ogita Nobuo、Koike Toshiya、Nishimura Kohei、Inagaki Soichi、Umeda Masaaki
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2022.09.02.506394

  • [Presentation] 窒素応答性花成制御に関わる転写因子FBH4の機能解析2023

    • Author(s)
      眞木美帆,Van Quoc Giang,久保晃生,佐藤靖武,稲垣宗一,高木純平,佐藤長緒
    • Organizer
      第64回 日本植物生理学会年会
  • [Presentation] 植物ゲノムにおける遺伝子内トランスポゾンの転写制御2022

    • Author(s)
      佐瀬英俊
    • Organizer
      日本遺伝学会 第 94 回大会
  • [Presentation] 維管束幹細胞の分裂と分化を制御するサイトカイニンの機能と動態2022

    • Author(s)
      島津舜治, ヌラニ・アリフ・ミーム, 森 秀世, 山田 一貴, 柴田 恭美, 古谷 朋之, 伊藤(大橋) 恭子, 石崎 公庸, 深城 英弘, 朝比奈 雅志, 稲垣 宗一, 角谷 徹二, 福田 裕穂, 近藤 侑貴
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける転写と共役した遺伝子内H3K4メチル化の脱メチル化機構2022

    • Author(s)
      森秀世, 大矢恵代, 稲垣宗一, 角谷徹仁
    • Organizer
      第15回日本エピジェネティクス研究会年会
  • [Presentation] RNAポリメラーゼIICTDのリン酸化を介した新奇転写共役的H3K4me2脱メチル化機構2022

    • 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94回大会
  • [Presentation] Co-transcriptional removal of H3K4me2 via targeting of demethylase to phosphorylated RNA polymerase II2022

    • Author(s)
      Shusei Mori, Satoyo Oya, Soichi Inagaki, Tetsuji Kakutani
    • Organizer
      Integrative epigenetics in plants, CSHA
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comprehensive analyses of rules behind chromatin targeting of H3K4 methyltransferases2022

    • Author(s)
      Satoyo Oya, Tetsuji Kakutani, Takumi Noyori, Soichi Inagaki
    • Organizer
      Integrative epigenetics in plants, CSHA
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Handbook of Epigenetics: Plant Epigenomics2022

    • Author(s)
      Leonardo Furci, Jeremy Berthelier, Oscar Juez, Matin Miryeganeh, Hidetoshi Saze
    • Total Pages
      -
    • Publisher
      Elsevier Wordmark
    • ISBN
      9780323919098

URL: 

Published: 2023-12-25  

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