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新規トランスポゾン転移制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K06008
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分43010:分子生物学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

伊藤 秀臣  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (70582295)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードトランスポゾン / エピジェネティクス / シロイヌナズナ
研究開始時の研究の概要

本研究では、シロイヌナズナの変異体を用いてトランスポゾンの新規の転移制御機構を解明することが目的である。本研究では、この新規の転移制御機構を解明するため、原因遺伝子を同定し、この制御の作用経路を明らかにする。また、この制御の分子メカニズムを明らかにするため、同定された因子と相互作用する因子の同定を行う。

研究成果の概要

我々の先行研究から、ONSENの転移効率と転移頻度は転写レベルと必ずしも相関しないことが明らかになった。これにより、転写レベル以外に転移制御に関わる重要な因子が存在することが示唆された。変異体スクリーニングを行った結果、ONSENの転写レベルは野生型と変わらないが、世代を超えた転移が観察される変異体screen1を同定した。この変異体は既知のエピジェネティック修飾に関与する遺伝子とは異なり、新規の転移制御機構の存在を示唆する。現在、TED-seqを用いてscreen1の原因因子を解析中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は、トランスポゾンの転移制御メカニズムを解明し、ゲノムの安定性や進化の理解を深める点にある。特にエピジェネティクス非依存的な制御機構の解明は新たな視点を提供し、植物の環境応答メカニズムの理解に寄与する。社会的意義としては、高温ストレスに強い作物の育成に役立ち、気候変動対策に貢献するほか、遺伝子編集技術の安全性向上にも寄与する。また、生物多様性や進化の理解を促進する。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Regulatory mechanism of heat-active retrotransposons by the SET domain protein SUVH22024

    • 著者名/発表者名
      Niu Xiaoying、Ge Zhiyu、Ito Hidetaka
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 15 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3389/fpls.2024.1355626

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Diversity and strategies of environmental stress-responsive transposons in plants2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Hidetaka
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 97 号: 4 ページ: 167-167

    • DOI

      10.1266/ggs.97.167

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 年月日
      2022-08-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental stress and transposons in plants2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Hidetaka
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 97 号: 4 ページ: 169-175

    • DOI

      10.1266/ggs.22-00045

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 年月日
      2022-08-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Epigenetic regulation of ecotype-specific expression of the heat-activated transposon ONSEN2022

    • 著者名/発表者名
      Nozawa Kosuke、Masuda Seiji、Saze Hidetoshi、Ikeda Yoko、Suzuki Takamasa、Takagi Hiroki、Tanaka Keisuke、Ohama Naohiko、Niu Xiaoying、Kato Atsushi、Ito Hidetaka
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 13 ページ: 1048957-1048957

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.899105

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulatory mechanism of a heat-activated retrotransposon by DDR complex in Arabidopsis thaliana2022

    • 著者名/発表者名
      Niu Xiaoying、Chen Lu、Kato Atsushi、Ito Hidetaka
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 13 ページ: 899105-899105

    • DOI

      10.3389/fpls.2022.1048957

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 熱応答性トランスポゾンONSENの転移による胚軸異常伸長変異体の解析2024

    • 著者名/発表者名
      Ryu Hasegawa, Hidetaka Ito
    • 学会等名
      第65回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] The transpositional activity of ONSEN transposons varies among different mutants in the RdDM-related pathways2023

    • 著者名/発表者名
      SUN XINGYU, Yui Hayshi, Hidetaka.Ito
    • 学会等名
      日本遺伝学会第95回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける熱活性型レトロトランスポゾンの制御機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      牛小蛍, 伊藤秀臣
    • 学会等名
      日本遺伝学会第95回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exploration of the association between HSFA2 and ONSEN expression2023

    • 著者名/発表者名
      Zhiyu Ge, Xiaoying Niu, Hidetaka Ito
    • 学会等名
      日本遺伝学会第95回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DNA methylation mediates transcriptional regulation of heat-active retrotransposons by HDAC2023

    • 著者名/発表者名
      SUN XIN, Hidetaka Ito
    • 学会等名
      日本遺伝学会第95回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Novel mechanism of transposon repression by histone deacetylases.2023

    • 著者名/発表者名
      Ito, H, Niu, X, Ikeda, Y, Saze, H, Kanehira, R, Son, N
    • 学会等名
      The 33rd International Conference on Arabidopsis Research
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DDR複合体による熱活性型レトロトランスポゾンの制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      牛 小蛍、陳 露、加藤 敦之、伊藤 秀臣
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Search for novel transcriptional regulators of heat-activated retrotransposons in Arabidopsis thalian2022

    • 著者名/発表者名
      牛 小蛍、竹平 佳菜子、加藤 敦之、伊藤 秀臣
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigating a novel regulator of heat-responsive retrotransposons in Arabidopsis thaliana.2022

    • 著者名/発表者名
      牛小蛍、竹平佳菜子、加藤敦之、伊藤秀臣
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける熱活性型レトロトランスポゾンの新規転移制御因子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      牛小蛍、竹平佳菜子、加藤敦之、伊藤秀臣
    • 学会等名
      日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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