| 研究課題/領域番号 |
19K22434
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
平山 隆志 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (10228819)
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| 研究分担者 |
持田 恵一 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 (90387960)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 短鎖ペプチド遺伝子 / イネ科植物 / rib-seq / non-coding RNA / 機械学習 / Brachypodium / ミナトカモジグサ / ribo-seq解析 / 短鎖機能性ペプチド / プロトプラスト / sORF / ribo-seq / AI |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ゲノム内には種特異的な機能性ペプチド遺伝子が数多く存在することが示唆されている。しかし、その機能の大部分は未解明であり、それらの網羅的な同定と機能解析のための新たな研究基盤の必要性を示唆している。本研究は、機能性短鎖ペプチドをコードする遺伝子(機能性sORF)の網羅的な同定とハイスループットな機能解析を可能にする基盤を構築することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
イネ科のモデル植物ミナトカモジグサを対象に、光環境応答処理を行った植物から、網羅的な転写物解析、ribo-RNAseq解析を行うことで、実際に翻訳がなされている短鎖ペプチド遺伝子を同定した。少なくとも百遺伝子は、新規の短鎖ペプチド遺伝子であった。また、non-coding RNA遺伝子の配列セットを定義するために、21の組織から抽出したRNAをプールし、Cap-trapping法で得た完全長cDNAライブラリの配列データを解析し約1万の非冗長なlncRNAs候補配列を同定した。タンパク質コード遺伝子とlncRNA候補配列の一部を教師データとして、判別モデルの作成を試みている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
イネ科のモデル植物であるミナトカモジグサから、ribo-seq解析により、実際に翻訳されている新規の遺伝子を含む短鎖ペプチド遺伝子を300以上同定した。これらのデータを教師データを用いることで、植物ゲノム上の短鎖ペプチド遺伝子を探索するモデルの構築が可能となった。また、これらの遺伝子はこれまでに説明できていない現象の理解を補助する情報を提供する可能性がある。これらの情報は、植物遺伝子の機能の理解、生命現象の分子レベルでの理解、さらに人為的操作技術の開発に大きく寄与する。
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