シロイヌナズナ熱活性型レトロトランスポゾンの制御機構

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14J02452
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 松永 航 北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Keywords: シロイヌナズナ / トランスポゾン / 環境ストレス / エピジェネティクス

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、シロイヌナズナにおいて同定された熱活性型レトロトランスポゾンONSENの活性制御機構を解明することを目的とした。そこで、(1)形質転換体を利用したONSENのプロモーター解析、(2)組織特異的なONSENの転写解析、(3)ONSENインテグラーゼ相互作用因子解析、の3つの側面から研究を行った。(1)では、ONSENの転写制御機構を解明するため、プロモーターとして機能しているLong terminal repeat (LTR)全長配列を、GFPをレポーター遺伝子とした形質転換体を作製した。トランスジーンの発現は熱ストレスから3日程度で消失するが、トランスジーンのDNAメチル化状態を調べたところ、トランスジーンの活性はsiRNAによる制御を受けているものの、DNAメチル化とは独立した制御であることが示唆された。また転写関連因子同定のため、形質転換体に対してEMS変異原処理を行い、変異集団の中からスクリーニングを行い、常温においてもGFPの発現が確認されたライン(gem1, gem2, gem3)を得ることができた。またこれらの変異体は、熱ストレス直後における内在性のONSENの発現が、siRNA生合成経路の変異体と同等かそれ以上に高くなっていた。 (2)については昨年度に引き続き、野生型、siRNA変異体の熱ストレス処理直後及び常温に戻して5日後のONSEN転写レベルを、茎頂とコントロールとした胚軸において比較したところ、茎頂においてもsiRNAによって転写が制御されているという昨年度の成果を補強する結果が得られた。(3) では、インテグラーゼ抗体の特異性が低く、反復実験において一貫した結果が得られなかったため、siRNAが相互作用することが知られているArgonaute 4 (AGO4)が転移制御に影響していると考え、AGO4特異的抗体を用いてWestern blottingを行った。しかし、こちらにおいても抗体の特異的反応性が得られなかった。

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。

Research Products

• [Journal Article] A Stress-Activated Transposon in Arabidopsis Induces Transgenerational Abscisic Acid Insensitivity (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 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1038/srep23181
  • Peer Reviewed / Open Access