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遺伝子とトランスポゾンの識別基盤となるエピジェネティック修飾および制御因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 17K15059
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 分子生物学
研究機関東京大学

研究代表者

藤 泰子  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10623978)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードエピジェネティクス / クロマチン / DNAメチル化 / 植物 / 抑制修飾 / エピゲノム / 遺伝 / 分子生物学 / ヘテロクロマチン / ヒストン修飾 / ヒストンバリアント / トランスポゾン / 遺伝子
研究成果の概要

真核生物は、ゲノムにコードされる遺伝子とトランスポゾンとの違いを正確に識別し、異なるクロマチン修飾を付加して転写制御する。この識別は個体発生やゲノム維持に不可欠であるが、この識別が何に起因するのか、その識別メカニズムは不明であった。この問いに答えるため、分子遺伝学とエピゲノミクスを駆使して、シロイヌナズナの抑制エピゲノム情報の喪失と再構築の過程を観察した。その結果、トランスポゾンにおける抑制修飾の回復は、転写開始点近傍のCGメチル化やヒストンバリアントH2A.Wの局在と相関していたことから、これら因子の抑制修飾標的識別機構への関与が示唆された。これら成果をNature Plantsに発表した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

環境応答や発生、分化など植物における様々な生物学的イベントには、エピジェネティクスが深く関与する。本研究は、近年注目されているエピジェネティクス分野の中でも、エピゲノムの構築過程に焦点を当て、植物が抑制遺伝子を識別し、制御する仕組みの一端を明らかにすることに成功した。本研究で得られた成果は、植物におけるエピジェネティクス研究分野に限定されず、発生や分化、ストレス応答など植物の多様なイベントにおける分子理解につながり、基礎科学的理解だけでなく農学や医学にも発展しうる重大な効果を持つと考える。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] クレゴリーメンデル研究所(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] RNA interference-independent reprogramming of DNA methylation in Arabidopsis2020

    • 著者名/発表者名
      To Taiko Kim、Nishizawa Yuichiro、Inagaki Soichi、Tarutani Yoshiaki、Tominaga Sayaka、Toyoda Atsushi、Fujiyama Asao、Berger Frederic、Kakutani Tetsuji
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 6 号: 12 ページ: 1455-1467

    • DOI

      10.1038/s41477-020-00810-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] トランスポゾンの遺伝子コード領域および非コード領域における ヘテロクロマチンの消失とその継世代的回復2021

    • 著者名/発表者名
      藤 泰子
    • 学会等名
      第38回染色体ワークショップ・第19回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] トランスポゾンの遺伝子コード領域および非コード領域における ヘテロクロマチンの消失とその継世代的回復2019

    • 著者名/発表者名
      藤泰子、西澤優一郎、稲垣宗一、樽谷芳明、冨永さやか、角谷徹仁
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] トランスポゾンの遺伝子コード領域および非コード領域における ヘテロクロマチンの消失とその継世代的回復2019

    • 著者名/発表者名
      藤泰子、西澤優一郎、稲垣宗一、樽谷芳明、冨永さやか、角谷徹仁
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transgenerational heterochromatin dynamics in coding and noncoding regions of transposons2018

    • 著者名/発表者名
      Taiko K To, Soichi Inagaki, Yoshiaki Tarutani, Kae Kato, Sayaka Tominaga, Atsushi Toyoda, Asao Fujiyama, Tetsuji Kakutani
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Meeting, "Transposable Elements"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トランスポゾンの遺伝子コード領域および非コード領域におけるヘテロクロマチンの消失とその継世代的回復2018

    • 著者名/発表者名
      藤泰子、稲垣宗一、樽谷芳明、加藤夏絵、富永さやか、豊田敦、藤山秋佐夫、角谷徹仁
    • 学会等名
      第41回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるRNAiに依存しない抑制クロマチンの確立機構2017

    • 著者名/発表者名
      藤泰子、稲垣宗一、樽谷芳明、豊田敦史、藤山秋佐夫、角谷徹仁
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Plant Omics: Advances in Big Data Biology, Chapter 9 Plant Epigenetics2021

    • 著者名/発表者名
      To TK, Kim JM
    • 出版者
      CABI, England
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-12-28  

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