2015 Fiscal Year Annual Research Report
エピゲノム構造の位相転換が担うゲノム進化へのインパクト
Publicly Offered Research
| Project Area | Correlative gene system: establishing next-generation genetics |
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| Project/Area Number |
26113719
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
金 鍾明 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (90415141)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | エピジェネティクス / 植物ゲノム / ヒストン修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ゲノム高次構造のダイナミックな変化は、遺伝子発現調節およびゲノム自体の維持•調節機構に深く関与している。ヒストン修飾およびDNAメチル化を介したエピジェネティックな制御機構の異常は、クロマチン高次構造とその調節機構の崩壊を伴い、癌化などの致命的な影響を及ぼす。本研究ではシロイヌナズナのヒストン脱アセチル化酵素HDA6の機能解析をもとに、植物ゲノムの応答・構築・維持およびゲノム進化に与えるエピゲノム構造の変化に着目し、その理解に役立てることを目的とした。
Hda6のゲノムワイドな結合部位を同定するとともに、Hda6が特定のレトロトランスポゾン群と反復配列を標的としてゲノムワイドなヘテロクロマチン構造の維持に機能すること、またhda6異変株では、この維持機構の崩壊によりトランンスポゾンの大々的な再活性化が促進され、世代を重ねるに従ってゲノムサイズが極端に増大していることを示唆する結果を得ている。単系統に分離し、数世代自殖させたhda6異変株の世代の異なる個体群に対して、高速シーケンサーを用いたゲノムリシーケンスを行うとともに、ChIP-seq解析により、世代を経過したエピゲノム状態の変化とゲノム塩基配列の増加パターンの同定を進めている。また、環境変動の処理を組み合わせ、これらエピゲノム状態への影響が、ゲノム構造および制御に与える影響を調べた。本研究の成果から、環境応答（特に乾燥ストレス応答）時には、ゲノムワイドなヒストンアセチル化を介したクロマチン構造変化が、新規乾燥応答遺伝子ネットワークを制御していることを突き止めた。この結果は植物の環境適応および生存戦略を解明する大きな成果と考える。これらに基づき、エピゲノム構造変化を基にしたゲノム構造のダイナミックな再編現象と環境変動フォースにリンクしたゲノム安定性およびゲノム進化の機構解明に役立てる。
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| Research Progress Status |
27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 |
27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] A Stress-Activated Transposon in Arabidopsis Induces Transgenerational Abscisic Acid Insensitivity2016
Author(s)
Hidetaka Ito, Jong-Myong Kim, Wataru Matsunaga, Hidetoshi Saze, Akihiro Matsui, Takaho Endo, Yoshiko Harukawa, Hiroki Takagi, Yaegashi Hiroki, Yukari Masuta, Seiji Masuda, Junko Ishida, Maho Tanaka, Satoshi Takahashi, Taeko Morosawa, Tetsuro Toyoda, Tetsuji Kakutani, Atsushi Kato, and Motoaki Seki
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: 23181
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Ky-2, a Histone Deacetylase Inhibitor, Enhances High-Salinity Stress Tolerance in Arabidopsis thaliana.2016
Author(s)
Sako, Kaori; Kim, Jong-Myong; Akihiro, Matsui; Kotaro, Nakamura; Tanaka, Maho; Kobayashi, Makoto; Saito, Kazuki; Nishino, Norikazu; Kusano, Miyako; Taji, Teruaki; Yoshida, Minoru; Seki
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Journal Title
Plant & Cell Physiol.
Volume: 57(4)
Pages: 776-783
DOI
Peer Reviewed
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