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自然環境下のトランスポゾンの脱抑制現象の把握とエピジェネティックな修飾動態の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17J02659
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 遺伝・染色体動態
研究機関京都大学

研究代表者

伊藤 佑  京都大学, 生態学研究センター, 特別研究員(PD) (70780906)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードトランスポゾン / 反復配列 / 自然環境下 / エピジェネティクス / エピゲノム / 植物
研究実績の概要

自然環境下において、反復配列・トランスポゾンのRNA発現やDNA・ヒストンのメチル化などエピジェネティックな動態がどのような動態にあるか調べるため、兵庫県多可郡に存在するハクサンハタザオ (Arabidopsis halleri subsp. gemmifera)の自然集団を用いた定期的なサンプリング・また実験室での日長・昼夜の温度を操作できるインキュベーターを用いた環境操作実験から得られたデータについて解析を進めた。
その結果、野外における季節の変化に応じてDNAのメチル化レベルが変化する領域の存在が明らかになった。その中には反復配列が含まれ、その反復配列が含まれる遺伝子座のRNA発現とDNAメチル化レベルに逆の季節パターンが見られた。この結果については原著論文として発表した。また、定期的に行われたRNA発現・ヒストン修飾のデータの解析を行ったところ、トランスポゾンごとにそのRNA発現・ヒストン修飾について特徴的な季節動態を示すものがあることが明らかになった。また、これら継時的なエピゲノム動態の背後にある分子機構の詳細に迫るべく開始した、国外の研究機関との共同研究については来年度以降の継続も決定しており、今後の発展が期待できる。
本計画により、これまで基本的にはゲノム内でエピジェネティックな修飾を受け、抑制されていると考えられてきた反復配列・トランスポゾンが、実際に植物が生息する自然環境下では極めてダイナミックな動態を持つことが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] John Innes Centre(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] John Innes Centre(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Seasonal Stability and Dynamics of DNA Methylation in Plants in a Natural Environment2019

    • 著者名/発表者名
      Ito、Nishio、Tarutani、Emura、Honjo、Toyoda、Fujiyama、Kakutani、Kudoh
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 10 号: 7 ページ: 544-544

    • DOI

      10.3390/genes10070544

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seasonal stability and dynamics of DNA methylation in plants in a natural environment2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Tasuku、Nishio Haruki、Tarutani Yoshiaki、Emura Naoko、Honjo Mie N.、Toyoda Atsushi、Fujiyama Asao、Kakutani Tetsuji、Kudoh Hiroshi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/589465

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolution of sequence-specific anti-silencing systems in Arabidopsis2017

    • 著者名/発表者名
      Hosaka Aoi、Saito Raku、Takashima Kazuya、Sasaki Taku、Fu Yu、Kawabe Akira、Ito Tasuku、Toyoda Atsushi、Fujiyama Asao、Tarutani Yoshiaki、Kakutani Tetsuji
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 2161-2161

    • DOI

      10.1038/s41467-017-02150-7

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] DNAメチル化の継世代的動態とフィードバック2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤佑
    • 学会等名
      日本生態学会第67回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハクサンハタザオにおける全ゲノムDNAメチル化の季節動態2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤佑、西尾治幾、樽谷芳明、豊田敦、藤山秋佐夫、角谷徹仁、工藤洋
    • 学会等名
      第65回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Seasonal analysis of genome-wide DNA methylation in natural population of perennial Arabidopsis halleri2017

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Nishio H, Tarutani Y, Toyoda A, Fujiyama A, Kakutani T, H Kudoh
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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