2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24248001
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
堤 伸浩 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (00202185)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ミトコンドリアゲノム編集 / TALEN |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の生育を支える遺伝情報は、核ゲノムの他、葉緑体、ミトコンドリア内のゲノムにも格納されている。ミトコンドリアゲノムは多細胞生物においては唯一人為改変が不可能であり、本研究では、これを近年発展が著しい人工制限酵素を応用することで植物ミトコンドリアゲノム上の任意配列の破壊をめざした。人工制限酵素として、二つ一組で働くタンパク質であるTALENを使用し、これにミトコンドリア局在化シークエンスを付加した発現ベクターを作製し、シロイヌナズナの核ゲノムに導入した。当初作製したベクターでは、二つの遺伝子を同時に安定高発現（誘導発現）することならびにミトコンドリア局在性能に問題があることが判明したため、この部分を改変し、どちらも大幅に改良することに成功した。また、TALENによるDNA認識配列および切断活性には一般的に不安定性がみられることから、複数のターゲット配列に対して、それぞれ複数のTALEN酵素とその組み合わせを発現させるベクターを作製した。また多種類のTALEN発現ベクターを簡便に作製するためのシステム構築に成功した。これらのベクターを組み込んだシロイヌナズナについて、形質転換T1世代においてTALENの発現を確認した上で、ミトコンドリアゲノム上のターゲット配列における変異を探索したが、現在のところまだ同定できておらず、引き続きT2世代並びに数を増やして検出を行っている。研究の過程で、TALENの制限酵素サイトを改変し、一分子でDNA認識ならびにDNA切断を行うcompactTALENが報告されたため、これを用いたベクター作製ならびに形質転換までをおこなった。また、さらに最近でてきた人工制限酵素であるCRISPR/CAS9システムについても、植物ミトコンドリアをターゲットとするベクター作製までを完了した。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] RCN1/OsABCG5, an ATP-binding cassette (ABC) transporter, is required for hypodermal suberization of roots in rice (Oryza sativa)2014
Author(s)
Shiono, K Ando, M Nishiuchi, S Takahashi, H Watanabe, K Nakamura, M Matsuo, Y Yasuno, N Yamanouchi, U Fujimoto, M Takanashi, H Ranathunge, K Franke, RB Shitan, N Nishizawa, NK Takamure, I Yano, M Tsutsumi, N Schreiber, L Yazaki, K Nakazono, M Kato, K
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Journal Title
PLANT JOURNAL
Volume: 80
Pages: 40-51
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Microarray analysis of laser-microdissected tissues indicates the biosynthesis of suberin in the outer part of roots during formation of a barrier to radial oxygen loss in rice (Oryza sativa)2014
Author(s)
Shiono, K Yamauchi, T Yamazaki, S Mohanty, B Malik, AI Nagamura, Y Nishizawa, NK Tsutsumi, N Colmer, TD Nakazono, M
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Journal Title
JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY
Volume: 65
Pages: 4795-4806
DOI
Peer Reviewed
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