| 研究課題/領域番号 |
16370029
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物生理・分子
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| 研究機関 | 独立行政法人農業生物資源研究所 |
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研究代表者 |
高辻 博志 独立行政法人農業生物資源研究所, 生理機能研究グループ形態発生研究チーム, チーム長 (10360455)
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| 研究分担者 |
土本 卓 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (60212057)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2005年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2004年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
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| キーワード | ホメオティック遺伝子 / エピジェネティック制御 / DNAメチル化 / siRNA / エクトピック発現 / 遺伝子サイレンシング / curly liaf / MADS-box遺伝子 / curly leaf |
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| 研究概要 |
ペチュニアのクラスCホメオティック遺伝子pMADS3は、雄ずいおよび雌ずいに特異的に発現し、その発現は第2イントロン中の転写制御領域を介して制御されている。pMADS3のゲノム配列を含むDNA断片(pMADS3:GUS)をペチュニアに導入すると、花弁、がく片、茎葉に内在性pMADS3がエクトピック発現する現象(ect-pMADS3)を見出した。類似の現象の報告はなく、新奇なタイプのエピジェネティック転写制御と考えられたため、分子機構解明を行った。ect-pMADS3表現型発現には、pMADS3第2イントロン(4kb)が導入遺伝子に含まれることが必須であり、導入遺伝子を失った後代個体にもect-pMADS3表現型が持続した。さらに、第2イントロンのセンスおよびアンチセンス配列をそれぞれ含む異常RNAの蓄積が認められた。これらのことから、我々は、本現象にRNA-directed DNA Methylation (RdDM)の関与を推測した。その検証のため、第2イントロンの部分配列を標的とした逆反復配列(Inverted repeat, IR)発現によってRdDMを誘導し、ect-pMADS3現象誘導の有無を調べた。その結果、部分領域II(1kb)を標的とした形質転換系統において特異的に、pMADS3エクトピック発現が誘導された。さらに、領域IIを細分したDNA領域をIRの標的とすることにより、pMADS3エクトピック発現誘導に必要十分な300bpの部分配列を特定した。また、pMADS3エクトピック発現を示した系統では、IRの標的としたDNA配列のメチル化が確認された。これらの結果は、pMADS3のエクトピック発現に転写制御領域を含むDNA配列のRdDMを介した制御が関与し、DNAメチル化が遺伝子の転写抑制だけでなく、転写活性化を誘導する場合もあることを示している。
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