2019 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of mechanism for plant genome maintenance by means of a haploid moss plant
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17K00561
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
坂本 綾子 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 上席研究員(定常) (00354960)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 裕一郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主幹研究員(定常) (30391288)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ヒメツリガネゴケ / DNA修復 / ガンマ線 / ゲノム維持機構 / CRISPR-Cas |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲノム維持機構は原始的な生命の時期に原型が作られ、少しずつ変化しながらすべての生物に引き継がれて来たと考えられる。一般に植物は動物に比べてDNA 損傷に対する抵抗性が高く、進化の過程で独自のゲノム維持機構が獲得された事が予想される。本研究では、陸上植物の祖先種に近いヒメツリガネゴケ（Physcomitrella patens）を用いて植物のDNA損傷応答や修復・突然変異機構の特徴を明らかにし、高等植物に特異的なゲノム維持機構がどのようにして獲得されたのかを明らかにする。
植物の放射線応答に関わるNAC型転写因子SOG1の機能を解析する目的で、シロイヌナズナのSOG1 (AtSOG1)のアミノ酸配列を利用してヒメツリガネゴケゲノムのデータベースをサーチした結果、二つのアリール(PpSOG1, PpSOG1-like)が検出された。これらは互いに相同性が高く重複した機能を持つ可能性が高い。そこで、これらの遺伝子の二重欠失変異 (sog1 sog1-like)を作成し、放射線応答に対する効果を解析した。その結果、sog1 sog1-likeでは、ガンマ線照射後におけるいくつかのDNA修復遺伝子の発現誘導が低く抑えられていることがわかった。しかし、２重変異体のガンマ線やイオンビーム照射に対する感受性は野生型とほとんど変わらず、SOG1およびSOG1-likeの放射線耐性への貢献度ははっきりとはわからなかった。
一方、DNA二重鎖切断の修復に関わるRAD51B、POLQ、LigIVを欠損した変異株にガンマ線やイオンビームを照射してDNA修復効率を解析した結果、RAD51Bの修復への寄与が非常に大きいことが明らかになった。
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Research Products
(5 results)
