2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of DNA methylation-resistant promoter for long-term stable expression in horticultural plants
| Project/Area Number |
20K21318
|
|---|
| Research Institution | Ryukoku University |
|---|
Principal Investigator |
三柴 啓一郎 龍谷大学, 農学部, 教授 (70390888)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
|
| Keywords | DNAメチル化 / 遺伝子導入 / プロモーター / リンドウ / レタス / タバコ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
非モデル植物では、導入した外来遺伝子が期待通りに発現しない現象が報告されており、組換え植物作出の妨げとなっている。研究代表者はこれまでに、園芸植物のリンドウやレタスにおいてシングルコピーで導入した35Sプロモーターの、配列特異的なDNAメチル化を伴う発現抑制現象を報告している。一方、モデル植物であるシロイヌナズナやタバコでは、シングルコピーで導入した35SプロモーターのDNAメチル化は通常認められない。本研究では「DNAメチル化の遮断により遺伝子発現の減衰を防ぐ」という方法論に基づいた、非モデル植物を対象としたDNAメチル化抵抗性プロモーターの開発を目的としている。
これまでの研究で、リンドウやレタスの新規メチル化が顕著に生じる領域（-298～-85）を見出している。この配列がDNAメチル化誘導に与える影響について調査した結果、組換えリンドウでは、214塩基のみを導入した場合でも顕著なDNAメチル化の誘導が確認された。本年度の研究では、この214塩基のみをシングルコピーで導入した組換えタバコにおけるDNAメチル化の解析を行った。その結果、組換えタバコでも214塩基において、リンドウよりは低頻度であるが、DNAメチル化の誘導が検出された。また、35Sプロモーターのcore領域を欠損させた改変35S配列を導入した組換えタバコにおいてもDNAメチル解析を行った結果、低頻度ながらDNAメチル化の誘導が確認された。
本研究の結果から、タバコにおけるDNAメチル化の誘導阻害には、基本転写因子の結合が関与している可能性が示唆された。今後は、DNAメチル化誘導に関わる配列の推定から、DNAメチル化耐性プロモーターの検討を進めたい。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究代表者は本年度より現所属機関に移ることになり、新たな研究環境の構築や、現所属機関で新規に担当することになった授業などの、研究以外のエフォートが大幅に増加したために、進捗が遅れてしまった。また、本年度もコロナ禍のために、研究の推進が思うように進まかった。組換え植物の作出や解析については、前所属機関の大学院生と連携して進めていたが、次年度からは現所属機関で研究を推進する計画である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度の懸案であった研究環境の再構築はほぼ完了した。今後は、作出した組換え植物からゲノムDNAを抽出し、DNAメチル化解析を進める。DNAメチル化解析の成果から、DNAメチル化に耐性を持つ改変プロモーターの配列を検討し、ベクターの構築組換え植物への作出を進めていく。
|
| Causes of Carryover |
コロナ禍で実験の進行が遅れたため、必要な消耗品費の支出が想定を下回った。次年度は、物品として組換え植物の作出に使用するバイオトロンを購入する予定である。また、組換え植物の作出に使用する培地や、ベクターの構築、DNAメチル化を解析する試薬などの消耗品の購入に使用する。
|
Research Products
(1 results)
