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2023 Fiscal Year Annual Research Report

新規トランスポゾン転移制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 21K06008
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

伊藤 秀臣  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (70582295)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsトランスポゾン / エピジェネティクス / シロイヌナズナ
Outline of Annual Research Achievements

トランスポゾンや反復配列は一般的にDNAのメチル化やヒストン修飾によりヘテロクロマチン化され、転写が抑制されており、転移に必要なタンパク質を発現で きないことから転移が起こらない状態が保たれている。しかしながら、我々の先行研究の結果から、ONSENの転移効率と転移頻度は、転写レベルと必ずしも相関 しているわけではない結果を得た(Hayashi et al. 2020)。このことから、ONSENの転移制御には、転写レベルでの制御以外に転移制御に関わる重要な因子が存在 することが示唆された。そこで,未知の転移制御機構が存在するという着想に至り、実際に変異体スクリーニングを行った結果、ONSENの転写レベルは野生型と 変わらないが世代を超えた転移が観察される変異体screen1を同定した。この変異体は、既知の抑制的エピジェネティック修飾に関与する遺伝子の変異体とは異 なり、ONSENの転写レベルは野生型と変わらない。このことは、ONSENの転移をゲノムの挿入レベルで制御する新規の制御機構の存在を示唆している。本研究で は、シロイヌナズナの変異体を用いてトランスポゾンの新規の転移制御機構を解明することが目的であった。ONSENの転移制御に関与する新規の因子を同定するた めに、多数の原因候補遺伝子を選出して、サザンブロットにより転移解析を行った。しかし、全ての変異体でONSENの転移が検出できなかった。今までの結果から、screen1 の原因因子は 5.3Mbから8.9Mbまでの領域にあることがわかった。そのため、48時間の熱ストレスをかけた5.3Mbから8.9Mbまでの領域にある17個原因遺伝子を用いてTED-seqによりONSENの転移を検出した。現在TED-seqの結果を解析中である。

  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Regulatory mechanism of heat-active retrotransposons by the SET domain protein SUVH22024

    • Author(s)
      Niu Xiaoying、Ge Zhiyu、Ito Hidetaka
    • Journal Title

      Frontiers in Plant Science

      Volume: 15 Pages: 1-11

    • DOI

      10.3389/fpls.2024.1355626

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 熱応答性トランスポゾンONSENの転移による胚軸異常伸長変異体の解析2024

    • Author(s)
      Ryu Hasegawa, Hidetaka Ito
    • Organizer
      第65回日本植物生理学会年会
  • [Presentation] The transpositional activity of ONSEN transposons varies among different mutants in the RdDM-related pathways2023

    • Author(s)
      SUN XINGYU, Yui Hayshi, Hidetaka.Ito
    • Organizer
      日本遺伝学会第95回大会
  • [Presentation] シロイヌナズナにおける熱活性型レトロトランスポゾンの制御機構の解明2023

    • Author(s)
      牛小蛍, 伊藤秀臣
    • Organizer
      日本遺伝学会第95回大会
    • Invited
  • [Presentation] Exploration of the association between HSFA2 and ONSEN expression2023

    • Author(s)
      Zhiyu Ge, Xiaoying Niu, Hidetaka Ito
    • Organizer
      日本遺伝学会第95回大会
  • [Presentation] DNA methylation mediates transcriptional regulation of heat-active retrotransposons by HDAC2023

    • Author(s)
      SUN XIN, Hidetaka Ito
    • Organizer
      日本遺伝学会第95回大会
  • [Presentation] Novel mechanism of transposon repression by histone deacetylases.2023

    • Author(s)
      Ito, H, Niu, X, Ikeda, Y, Saze, H, Kanehira, R, Son, N
    • Organizer
      The 33rd International Conference on Arabidopsis Research
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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