| 研究課題/領域番号 |
20K22572
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0601:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 基礎生物学研究所 |
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研究代表者 |
友井 拓実 基礎生物学研究所, 生命熱動態研究室, 研究員 (70880996)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 温度生物学 / 植物生理学 / 熱ショック応答 / バイオサーモロジー / 原形質連絡 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物は生息・生育する温度環境に合わせて、それぞれ機能タンパク質の至適温度を最適化させてきた。そのため、近縁種において同じ機能の遺伝子(相同遺伝子)を有していても、適応した温度環境が異なれば、同一の温度下でも異なる生理応答を示すはずである。この概念を基に申請者は、異なる温度環境で生育する近縁種間で相同遺伝子を入れ替えることで、温度感受性変異株を逆遺伝学的に作出するという着想を得た。本研究では、シロイヌナズナを題材に、これまで難しかった温度感受性変異株を得る新しい手法を開発する。これにより、様々な遺伝子の機能解析が可能となり、生命の理解を加速させることが期待できる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、進化的な観点から、近縁種において同じ機能の遺伝子 (相同遺伝子) を有していても、適応した温度環境が異なれば、同一の温度下でも異なる生理応答を示すという可能性に着目した。本研究では、寒冷地に生育する植物の遺伝子を、モデル植物シロイヌナズナに対して導入し、異なる温度下での生理応答を比較解析する。現在、寒冷地に生育する約10種の植物を入手し、網羅的に遺伝子配列を取得するための準備を整えることができており、さらに研究を進めている。また、シロイヌナズナ等の植物を用いて、異なる温度に対する応答を適切に評価できるように顕微鏡イメージングと数理解析を組み合わせた手法を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生物は様々な環境で進化してきた。そのため、生物がもつ遺伝子は、それぞれの環境で効率よく働けるように最適化されてきたと考えられる。本研究では、異なる温度環境で生育する植物の相同遺伝子を入れ替えることで、温度に対する応答を変化させる手法の確立を目指す。そのための遺伝的資源を確保し、温度に対する応答を的確に評価する顕微鏡イメージングと数理解析の手法を確立した。
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