Analysis of intracellular gene transfer from chloroplasts to mitochondria

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22405
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 43:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Odahara Masaki 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (40460034)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: 遺伝子移行 / 葉緑体 / ミトコンドリア

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to detect gene transfer from chloroplasts to mitochondria in plants. Unfortunately, the gene transfer was not detectable in this study, suggesting the gene transfer may be an infrequent event. On the other hand, we improved the system to detect the gene transfer, and we showed that the gene transfer can be induced by heat stress. I believe that gene transfer from chloroplasts to mitochondria would be detectable by the improved system with larger scale in the future.

Free Research Field

植物バイオテクノロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ゲノムの流動性や多様性を引き起こす葉緑体からミトコンドリアへの遺伝子移行の検出は初の試みであった。多くの課題が見つかったものの、遺伝子移行を検出する系を確立し、また遺伝子移行機構に関するヒントを得ることができたことは、この分野における大きな一歩であったと考えられる。今後、本研究をもとに、生物の多様性をもたらす遺伝子移行やゲノム流動性、植物における物質生産を可能にするミトコンドリア形質転換の研究へと発展することを期待する。