公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
DNAメチル化は'非ゲノム情報'のうち唯一世代を超えて安定的に伝わることが証明されている修飾である。DNAメチル化の次世代への伝達機構については、動物と植物の間で違いがみられ、動物では生殖系列でDNAメチル化がリプログラミングされ、雌雄のゲノムの差が生じる一方、被子植物では減数分裂後、卵及び精細胞においてDNAメチル化はリプログラミングを受けることなく維持される。進化上、陸上植物の基部に位置するゼニゴケでは、これまでの植物の知見と異なり、生活環の中でDNAメチル化がゲノムワイドに変化することが報告されている。本研究ではゼニゴケ生殖過程におけるDNAメチル化の複製制御機構の詳細を明らかにする。
DNAメチル化は'非ゲノム情報'のうち唯一世代を超えて安定的に伝わることが証明されている修飾であり、クロマチンとの相互作用を介して遺伝子の発現制御に関わることが知られている。DNAメチル化の次世代への伝達機構については、動物と植物の間で違いがみられ、動物では生殖系列でDNAメチル化がリプログラミングされ、雌雄のゲノムの差が生じる一方、被子植物では減数分裂後、胚乳系列でのみDNAメチル化が解除され、卵及び精細胞ではDNAメチル化が維持される。そのため植物ではDNAメチル化の変化が次の世代に伝わりうるとされている。そこで、植物特有のDNAメチル化維持機構がどのように進化してきたかを明らかにするため、本研究では、進化上、陸上植物の基部に位置するゼニゴケを用い解析を進めた。これまでに、我々の解析により、ゼニゴケにおけるDNAメチル化制御機構は被子植物と共通した特徴だけでなく、異なる制御の特徴を持つことを示唆する結果が得られている。本研究では特に、ゼニゴケの減数分裂前後におけるDNAメチル化の制御機構に焦点を当て、解析を行った。ゼニゴケには動物に保存されているDNAメチル化酵素や、植物型DNA脱メチル化酵素が保存されている。今年度は、ゲノム編集法を用いてゼニゴケのDNAメチル化関連因子の変異体を作成し、次世代シーケンサを用いたゲノムワイドメチローム解析を行った。また、変異体の形態観察や胞子形成過程の観察など、詳細な変異体解析を行った。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 国際共同研究 (2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 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)
Nature Plants
巻: 8 号: 3 ページ: 217-224
10.1038/s41477-022-01107-z
