2023 Fiscal Year Annual Research Report
植物病原糸状菌の寄生性を規定するクロマチン状態の解明
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21H02195
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
中屋敷 均 神戸大学, 農学研究科, 教授 (50252804)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | いもち病菌 / エピジェネティクス / ヒストン修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
いもち病菌は腐生的な生活環と植物病原菌としての寄生的な生活環を持つ。本研究では、このいもち病菌の「寄生」と「腐生」という生理的に異なった二つのモードをスイッチングする機構として、エピジェネティックなクロマチン状態の変化に注目している。昨年度までに、特にH3K4me2とH3K27me3による遺伝子制御が、そのスイッチングに重要な役割を果たしている可能性を明らかにした。
本年度はさらにゲノムの構造とこれらのヒストン修飾の関係を詳細に調査した。その結果、H3K4me2とH3K27me3による制御は、ゲノムの領域（コンパートメント）によって、役割の重要性が異なっており、ユークロマチン領域ではH3K4me2が、また条件的ヘテロクロマチンでは、H3K4me2とH3K27me3の両方、特にH3K27me3が、環境変動による遺伝子発現制御に強い影響力を持っていた。また、H3K27me3は、H3K4me2に隣接した領域とH3K9me3に隣接した領域で異なった制御を受けているデータが得られ、周辺のクロマチン状態により少し制御が異なったH3K27me3領域が存在することが考えられた。
さらに、いもち病菌系統間におけるゲノム構造や配列の比較から、これらのヒストン修飾がゲノム進化と密接に関連しているという興味深い知見が得られた。コムギいもち病菌Br48系統ゲノム上の各遺伝子について、種の類似度と遺伝子の類似度の相関係数として得られるIPC（Index of Phylogenetic Concordance)を算出した。その結果、IPCの低下とH3K27me3の修飾量の増加に明確な相関がみられ、H3K27me3が水平移行で得られた遺伝子を修飾している可能性が示された。低IPCの遺伝子はゲノムの特定の部位に局在する傾向があり、感染時に発現が上昇する遺伝子を多く含んでいた。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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