2021 Fiscal Year Annual Research Report
Epigenetic control of plant genome and gene expression by transposons
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18K06301
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
星野 敦 基礎生物学研究所, 多様性生物学研究室, 助教 (80312205)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / トランスポゾン / アサガオ / DNAメチル化 / ヒストン / 花 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トランスポゾンが関わるアサガオのエピ変異と花色遺伝子の抑制機構の解明を試みている。これまでの研究から、転移酵素をコードするトランスポゾンであるTpnA2のDNAメチル化状態が花色遺伝子の発現に関わることが示唆されている。TpnA2のDNAメチル化は、TpnA2内の繰り返し配列などにより次世代シーケンサーによる従来法では解析ができなかった。そこで、一分子リアルタイムタイムシーケンサーによる解析手法の開発と解析を試みた。まず、野生型並びに表現型が異なる2種類のエピ変異個体から抽出し、これまでに次世代シーケンサーによるDNAメチル化解析を行ったゲノムDNAからライブラリーを作成した。しかし、ゲノムDNAが想定以上に断片化されており、十分なライブラリーを調整できなかった。そこで、再度ゲノムDNAを抽出して断片化されていないことが確認できたので、ライブラリーの調整と一分子リアルタイムシーケンサーによる解析を試みた。
一方、昨年度に解読した花色変異体のゲノム配列をもとにトランスポゾンの解析を行った。その結果、変異体には転移酵素を発現する可能性があるトランスポゾンがTpnA2以外にも、4コピー存在することを突き止めた。これらの転写産物を解析して、従来の転移酵素遺伝子の構造予測に誤りを見出した。すなわち、従来のエキソン1の上流に、新しく2つのエキソンが存在していた。さらに、これら2つのエキソンの一部は、トランスポゾンではなく宿主遺伝子に由来することも明らかになった。転移酵素を発現する可能性があるトランスポゾンのうち、実際に転移酵素遺伝子が転写されているコピーの特定を試みた。その結果、TpnA2以外のコピーが転写されていることが示唆された。
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