植物ヘテロクロマチン領域のサイレンシング機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21570008
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 遺伝・ゲノム動態
• 研究機関: 独立行政法人農業生物資源研究所
• 研究代表者: 土生 芳樹 独立行政法人農業生物資源研究所, ゲノム機能改変研究ユニット, 主任研究員 (80266915)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009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: サイレンシング / 反復配列 / シトシンメチル化 / シロイヌナズナ / MORPHEUS' MOLECULE1 / エピジェネティクス / DNAメチル化 / ヒストンメチル化 / Morpheus' Molecule 1 / トランスポゾン / 小分子RNA / Morpheus'Molecule 1

研究概要

植物における内在性反復配列のサイレンシングに関わる因子群の関与を解析した結果、(1)主にMORPHEUS' MOLECULE1(MOM1)が関与する機構、(2) RNA依存性DNAメチル化経路が関与する機構、(3)両者が冗長的に関与する機構が独立に存在することが示された。MOM1の機能について詳細な解析を行い、MOM1が一部の内在性領域のサイレンシング経路においてDNAメチル化の下流で機能することなどを示す結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Tandemly arranged chalcone synthase A genes contribute to the spatially regulated expression of siRNA and the natural bicolor phenotype in Petunia hybrida (2012)
  • 著者名/発表者名: Morita Y, Saito R, Ban Y, Tanikawa N, Kuchitsu K, Ando T, Yoshikawa Ma, Habu Y, Ozeki Y, Nakayama M
  • 雑誌名: Plant J 巻: 70 ページ: 739-749
  • 査読あり
• [雑誌論文] siRNA-mediated chromatin maintenance and its function in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Kanno T, Habu Y
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta-Gene Regulatory Mechanisms 巻: 1809 ページ: 444-451
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物におけるRNAサイレンシング機構:転写後型ジーンサイレンシング(PTGS)と転写型ジーンサイレンシング(TGS) (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉川学,菅野達夫,土生芳樹
  • 雑誌名: 細胞工学 ページ: 706-711
• [雑誌論文] siRNA-mediated chromatin maintenance and its function in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Kanno, Yoshki Habu
  • 雑誌名: Biochim Biophys Acta 巻: 1809 号: 8 ページ: 444-451
  • DOI: 10.1016/j.bbagrm.2011.05.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transduction of RNA-directed DNA methylation signals to repressive histone marks in Arabidopsis thaliana (2010)
  • 著者名/発表者名: Numa H, Kim J-M, Matsui A, Kurihara Y, Morosawa T, Ishida J, Mochizuki Y, Kimura H, Shinozaki K, Toyoda T, Seki M, Yoshikawa M, Habu Y
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 29 ページ: 352-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Locus-specific dependency of endogenous silent loci on MOM1 and non-CG methylation in Arabidopsis thaliana (2010)
  • 著者名/発表者名: Habu Y, Yoshikawa M
  • 雑誌名: Plant Signal Behav 巻: 5 ページ: 724-726
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic silencing of endogenous repetitive sequences by MORPHEUS' MOLECULE1 in Arabidopsis thaliana (2010)
  • 著者名/発表者名: Habu Y
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 5 ページ: 562-565
• [雑誌論文] Locus-specific dependency of endogenous silent loci on MOM1 and non-CG methylation in Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹, 他
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 5 ページ: 724-726
• [雑誌論文] A phenomics approach detected differential epigenetic growth regulation between inbreds and their hybrid in Oryza sativa. (2010)
  • 著者名/発表者名: 七夕高也, 他
  • 雑誌名: Molecular Breeding 巻: 26 ページ: 729-734
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epigenetic silencing of endogenous repetitive sequences by MORPHEUS' MOLECULE1 in Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹
  • 雑誌名: Epigenetics 巻: 5 ページ: 562-565
• [雑誌論文] Transduction of RNA-directed DNA methylation signals to repressive histone marks in Arabidopsis thaliana (2010)
  • 著者名/発表者名: 沼寿隆, 他
  • 雑誌名: The EMBO Journal VOL.29 ページ: 352-362
  • 査読あり
• [学会発表] ペチュニア園芸品種(Petunia x hybrida)にピコティ形質を付与する低分子RNAの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森田裕将, 他
  • 学会等名: 園芸学会平成23年度春季大会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] クロマチン修飾を介した植物のゲノム組成改変 (2011)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹
  • 学会等名: 第17回植物バイテクシンポジウム「エピゲノム研究の展開と植物科学」
  • 発表場所: 京都府立大学
  • 年月日: 2011-01-27
• [学会発表] クロマチン修飾を介した植物のゲノム組成改変 (2011)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹
  • 学会等名: 第17回京都府立大学植物バイテクシンポジウム「エピゲノム研究の展開と植物科学」
• [学会発表] Processing of miR173-targeted TAS RNAs in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa M, 他
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of the RNA Society and The 13th Annual Meeting of the RNA Society of Japan
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Involvement of SGS3 in trans-acting siRNA production in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa M, 他
  • 学会等名: NTU-JST Join Meeting on RNA and Biofunctions-Asia Studies
  • 発表場所: 台北(台湾)
• [学会発表] シロイヌナズナのサイレンシング因子Morpheus' Molecule 1 (MOM1)による内在性領域不活性化機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹, 他
  • 学会等名: 日本遺伝学会第81回大会
  • 発表場所: 信州大学理学部
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] 育種におけるクロマチン修飾:減数分裂期組み換えとのかかわり日本育種学会シンポジウム「RNAサイレンシング研究の新展開とその育種的利用に向けた展望」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹
  • 学会等名: 日本育種学会2009年秋季大会
• [学会発表] ゲノムタイリングアレイが拓くヘテロクロマチンサイレンシングの新局面日本植物生理学会シンポジウム「植物科学におけるタイリングアレイと次世代シーケンサーの利用」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 土生芳樹
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
• [図書] Mechanisms linking cytosine methylation to histone modification in Arabidopsis thaliana. In : Noncoding RNAs in plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Arita K, Kanno T, Yoshikawa M, Habu Y
  • 出版者: Springer
• [図書] Mechanisms linking cytosine methylation to histone modification in Arabidopsis thaliana. In : Non coding RNAs in plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Kyohei Arita, et al
  • 出版者: Springer
• [図書] 植物におけるRNAサイレンシング機構:転写後型ジーンサイレンシング(PTGS)と転写型ジーンサイレンシング(TGS) (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉川学, 他
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
• [備考]
  • URL: http://www.nias.affrc.go.jp/press/20100121/
• [備考]
  • URL: http://www.nias.affrc.go.jp/press/20100121/