2022 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of decoding system by organelles NUTP/NUMT-tRNAs in plant
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22K06075
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
相馬 亜希子 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 講師 (70350329)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | tRNA / 単細胞藻類 / イントロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
tRNAは翻訳反応に必須の分子であるが、既存のソフトウェアによるゲノム解析だけでは全コドンの認識に必要な一揃いのtRNAレパートリーが同定できない生物種も多い。「tRNA遺伝子の不足がどのように補完されているか」という問いに対して、極限環境に生息する単細胞紅藻類イデユコゴメ綱の核ゲノムに散在するオルガネラゲノム断片 (Nuclear Plastid DNA, NUPT; Nuclear Mitochondrial DNA, NUMT）にコードされたtRNA(NUPT/NUMT-tRNA)が翻訳反応に関与する可能性を検討することを目的として分子生物学・生化学的な手法を用いて研究を行った。
当該年度はイデユコゴメ類に属する数種の生物の核ゲノム配列をもとに、tRNA遺伝子配列の再検討およびレパートリーの整理を行った。tRNAをコードする領域だけでなくプロモーターやターミネーター、エキソン・イントロンの配列を丁寧に解析することで、その発現の有無や強さについて一定の知見が得られた。また、ゲノムの再解析から新規に同定したtRNA遺伝子群の発現およびスプライシングの位置について逆転写PCRおよびそのシーケンシングによる解析を行った。その結果、候補遺伝子のほとんどの場合において転写およびスプライシングが確認され、スプライシングと転写後修飾の関連性についても新たな知見が得られた。一方で、遺伝子は存在するものの発現が確認できない遺伝子もあり、異なる手法での解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
イデユコゴメ類の数種の生物のゲノム配列の再解析からtRNA遺伝子候補を同定し、その配列の再検討および発現解析において一定の進捗が見られている。また、それらtRNA遺伝子群の比較により新たな知見が得られている。一方で、発現が確認されない遺伝子候補もあるため異なる手法での解析が必要である。現在、その実験の準備を進めている。本研究の遂行に不可欠なシーケンシング解析に必要な機器は所属先の共用機器を利用しているが、故障のため使用がほぼ不可能になったため、若干の遅れとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
ゲノムの再解析による新規に同定したtRNA遺伝子候補には発現が確認されないものもあるため異なる手法での解析が必要である。今後は引き続きtRNA候補遺伝子の発現解析のほか、同定したtRNAの翻訳反応における機能の可能性の検討のためアミノアシル化の有無を解析する。また、当該生物種に見られる特異なスプライシングシステムの具体的な経路の解明を目指す。以上の結果をもとに次年度の学術集会で発表を目指す。本研究課題のスムーズな遂行のため情報収集や様々な研究者とのディスカッションを行う。シーケンシング解析に必要な機器は所属先の共用機器を利用しているが、故障のため使用がほぼ不可能になった。受託による解析では研究費が十分ではないため共同研究者に協力を仰ぐなど工夫しながら研究を進めていく。
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