Plant epigenome regulation under fluctuating environment
| Project Area | Multi-layered regulatory system of plant resilience under fluctuating environment |
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| Project/Area Number |
20H05913
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University |
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Principal Investigator |
佐瀬 英俊 沖縄科学技術大学院大学, 植物エピジェネティクスユニット, 准教授 (70510006)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲垣 宗一 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00597883)
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥64,220,000 (Direct Cost: ¥49,400,000、Indirect Cost: ¥14,820,000)
Fiscal Year 2022: ¥14,690,000 (Direct Cost: ¥11,300,000、Indirect Cost: ¥3,390,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
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| Keywords | エピゲノム制御 / 環境応答 / 病原体応答 / 植物ゲノム |
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| Outline of Research at the Start |
植物の環境適応のための多層的な遺伝子発現制御において、エピゲノム制御が重要な役割を果たすと考えられるが、その分子メカニズムや意義は未だほとんど理解されていない。本研究では、不均一環境変動がもたらすヒストン修飾、DNAメチル化、ヌクレオソーム構造変化、高次クロマチン相互作用などの多層的エピゲノム変化や、それに伴って生じる転写開始点変化・スプライシング変化等が、環境応答遺伝子の発現制御と植物の環境適応に果たす役割を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
佐瀬は、シロイヌナズナにおいて遺伝子転写産物が環境ストレスによってどのように多様化するのかについて解析を行っている。また、エピゲノムが変化した変異体などの解析により、植物のエピゲノム制御によってトランスクリプトーム多様化がどのように引き起こされているかを明らかにしようとしている。現在までにシロイヌナズナにおいてさまざまなエピゲノム変異体のトランスクリプトーム解析を進めている。 稲垣は、ヒストンH3K4モノメチル化酵素による免疫レセプターNLR遺伝子群の制御機構の解析を行い、NLR遺伝子群の制御において転写の伸長が鍵となることを示唆する結果が得られた。また、少数の植物細胞からのエピゲノム解析の確立を進め、１個体の植物からヒストン修飾のChIP-seqをすることが可能になった。
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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
シロイヌナズナにおいて、エピゲノム修飾の変化により多くのmRNAの転写開始点やスプライシングパターンが変化することが検出された。また、少数の植物細胞からのエピゲノム解析の確立を進め、１個体の植物からヒストン修飾のChIP-seqをすることが可能になった。
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| Strategy for Future Research Activity |
エピゲノム変化がどのように転写開始点変化やスプライシングなどのRNAの転写後プロセッシングに影響するのかさらなる解析を進める。また、トランスクリプトームが環境ストレス条件下でどのような転写制御を受けるのか、表現型への影響を含めた解析を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
