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2011 Fiscal Year Annual Research Report

イネKNOX遺伝子OSH1のターゲット遺伝子の同定とSAMの維持機構の解明

Research Project

Project/Area Number 10J01871
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

津田 勝利  国立遺伝学研究所, 系統生物研究センター, 特別研究員(PD)

Keywords転写因子 / ChIP-seq法 / ホメオボックス遺伝子 / オーキシン / ブラシノステロイド / メリステム
Research Abstract

植物の成長点である茎頂分裂組織(Shoot Apical Meristem、以下SAM)は、自らを未分化な状態に維持しつつ、一生を通じて次々と葉や茎・花などの器官を生み出す、いわば植物の形づくりの中心である。SAMの維持に必須な転写因子であるイネのKNOX遺伝子の一つ、OSH1の直接のターゲット遺伝子を網羅的に同定し、SAMの維持メカニ」ズムを明らかにするために以下の研究を行った。
(1)昨年度発見したSAMの維持に不可欠なOSH1の自己制御機構について、論文で発表した。
(2)ChIP-seq法により同定した約30,000のOSH1結合領域のうち、統計学的に有意なものを絞り込むため、MACSによるin silico解析をおこない、信頼度の高い結合領域を4,978個に絞り込んだ。
(3)これら結合領域の近傍に位置する遺伝子を直接の標的遺伝子と定義し、4,178遺伝子を同定した。
(4)これら標的遺伝子の多くは、発生関連の転写因子や、植物ホルモンであるオーキシン・ブラシノステロイド・ジベレリンの生合成/シグナル伝達経路の遺伝子であった。
(5)OSH1結合領域の各遺伝子に対する相対的な位置を調べたところ、大部分が転写開始点および終了点付近に存在することが明らかになった。
(6)OSH1結合領域のDNA配列データから共通して存在するDNA配列モチーフをMEMEにより検索した結果、G/TGAT/CGG/TGACというモチーフが全OSH1結合領域中の90%以上に存在することがわかった。
((2)~(6)のデータ解析はカリフォルニア大学Sarah Hake研究室にて手法を学んでおこなった。)
本研究により、植物ホルモンであるオーキシンやブラシノステロイド、および転写因子とのクロストークが明らかになったことは今後の植物発生学の研究において重要な知見となると考えられる。

  • Research Products

    (2 results)

All 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Positive autoregulation of a KNOX gene is essential for shoot apical meristem maintenance in rice2011

    • Author(s)
      Katsutoshi Tsuda
    • Journal Title

      The Plant Cell

      Volume: 23 Pages: 4368-4381

    • DOI

      DOI10.1105/tpc.111.090050

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 茎頂分裂組織の維持に必須なイネKNOX遺伝子の正の自己制御2012

    • Author(s)
      津田勝利
    • Organizer
      日本植物生理学会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都市)
    • Year and Date
      2012-03-18

URL: 

Published: 2013-06-26  

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