Molecular mechanism of cellular reprogramming in plants
Project/Area Number |
20H03284
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
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Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
Principal Investigator |
Sugimoto Keiko 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, チームリーダー (30455349)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
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Keywords | 細胞リプログラミング / 器官再生 / 植物ホルモン / ストレス応答 / シロイヌナズナ |
Outline of Research at the Start |
傷害ストレスは細胞リプログラミングを誘導し、器官再生を促進するが、その分子機構は断片的にしか理解されていない。本研究ではストレス応答に関与する転写因子の下流標的遺伝子を同定し、機能を解析することで、傷害ストレスがいかに細胞リプログラミングを誘導するかを解明する。またシロイヌナズナの葉肉プロトプラストからの再生系を用いて、傷害誘導性の転写制御ネットワークが最終分化した細胞からのリプログラミングにも関与するかどうかを検証し、植物細胞の分化転換機構の包括的な理解を進める。
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Outline of Final Research Achievements |
Wounding stress induces cellular reprogramming in regeneration but the molecular mechanisms underlying this control remain largely unknown. In this study we aimed at uncovering the transcriptional mechanisms that regulate wound-induced cellular reprogramming in plants. Using the Arabidopsis tissue culture system, we revealed the early transcriptional cascade activated by wounding. We also showed that the activity of this early transcriptional network is regulated by SUMO-mediated post-translational mechanisms. Using the Arabidopsis mesophyll protoplast system, we also demonstrated that the part of the wound-induced transcriptional cascade is also required for the reprogramming from differentiated plant cells.
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
CRISPR-Cas9法等のゲノム編集技術が急速に発展するなかでも、多くの有用植物において形質転換後の再生効率の低さが品質向上技術確立の大きなボトルネックになっている。本研究は細胞リプログラミングの新たな制御機構を明らかにするものであり、再生しにくい植物の再生効率を向上させるための分子組織培養法の確立に貢献することが期待される。また、分化した植物体細胞のリプログラミングを定量的に評価する実験系を始めて立ち上げたことで、分化細胞からのリプログラミングを制御する分子機構を解明することを可能にした点に本研究の学術的意義がある。
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Report
(4 results)
Research Products
(41 results)