2019 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of the genetic mechanism repressing seed maturation program after germination using high-throughput sequencer
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17K07454
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| Research Institution | Chubu University |
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Principal Investigator |
鈴木 孝征 中部大学, 応用生物学部, 准教授 (50535797)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | スプライシング / AT-AC型イントロン / DROL1 / DIB1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロイヌナズナのdrol1変異株は発芽後のオレオシン遺伝子の発現抑制が起きない変異株として単離された。その原因遺伝子DROL1はスプライシング因子をコードしていることが明らかにされていた。そこで本研究ではdrol1変異株でオレオシン遺伝子の脱発現抑制が起きているメカニズムを明らかにすることで、種子成熟プログラムが抑制を受けるメカニズムの解明を目的とした。
drol1変異株のmRNAを調べたところ、ヒストン脱アセチル化酵素をコードするHD2B、HD2C遺伝子のスプライシングが低下していることがわかった。このことからdrol1変異株で見られるオレオシン遺伝子の脱発現抑制がHD2B/C遺伝子の機能不全によるものではないかと推測した。この可能性を調べるためにhd2bとhd2c変異株の転写物を調べたところ、オレオシン遺伝子の脱発現抑制が起きていないことが分かり、drol1変異株のオレオシンの発現に関する表現型はHD2B/C遺伝子のスプライシング低下とはあまり関係ないことがわかった。
drol1変異株のトランスクリプトームの解析からDROL1遺伝子はATで始まりACで終わるイントロンのスプライシングに必要な因子であることがわかった。AT-AC型イントロンはU12型スプライソソームによってスプライシングされていると考えられているが、この研究の結果はさらなるスプライソソームの分類が必要であることを示唆している。
2019年度は主にdrol1変異株においてスプライシングが低下している遺伝子に着目して、それらの機能と表現型の関係を調べた。AT-AC型イントロンを持つ遺伝子の中にNHX5と6があり、これらはナトリウム-プロトン交換輸送体をコードしている。これらの遺伝子の破壊株は培地中の高塩濃度に感受性になることが知られており、drol1もそうなることを実証した。2017年度からの研究成果を含めて論文を作成した。
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