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乾燥ストレスからの回復過程におけるヒストン修飾を介した転写制御機構の解析

公募研究

研究領域植物メリステムと器官の発生を支える情報統御系
研究課題/領域番号 23012036
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

関 原明  独立行政法人理化学研究所, 植物ゲノム発現研究チーム, チームリーダー (80281624)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
2012年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2011年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワード乾燥ストレス / 再吸水による回復過程 / シロイヌナズナ / ヒストン修飾 / エピジェネティック制御 / ストレスの記憶 / クロマチン免疫沈降 / クロマチン制御 / エピジェネティックな制御
研究概要

植物には移動の自由がないため、環境ストレス変化に対して独自に適応する能力を有している。また、植物に少し環境ストレスを与えた方が、ストレスに対してより耐性を示すことが経験的に知られている。植物の環境ストレス適応には、エピジェネティックな制御を介した記憶機構の存在が考えられるが、その詳細は不明なままである。本研究では、シロイヌナズナを用いて、繰り返し乾燥や高温などの環境ストレスを与えることによって記憶される候補遺伝子をマイクロアレイ解析により探索するとともに、同定した候補遺伝子に関してクロマチン免疫沈降法によりエピジェネティックな変化について解析を進めた。寒天培地上で生育させたシロイヌナズナ植物体を用いて、乾燥ストレス処理一再吸水処理に伴う遺伝子の発現変化時の経時的なピストン修飾変動について解析した結果、幾つかの乾燥ストレス誘導性遺伝子において、ピストンH3Lys4トリメチル化が、植物における乾燥ストレス記憶に関与することが示唆された。また、寒天培地上で生育させた植物体を用いて、高温ストレス処理(37℃)を繰り返した時の遺伝子発現パターンの変動をマイクロアレイ解析により調べたところ、約60個の遺伝子において、高温ストレスの記憶による遺伝子発現の促進を示唆する結果が得られた。これら遺伝子はその発現パターンから、幾つかのグループに分類することができた。さらに、短日条件下、ポット上で生育させた植物体を用いて、繰り返し乾燥ストレス処理をかけることが可能な実験系を確立した。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Transition of Chromatin Status During The Recovery Process from Drought Stress in Arabidopsis thaliana2012

    • 著者名/発表者名
      Kim J-M, To TK, Ishida J, Matsui A, Kimura H, Seki M
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 53 号: 5 ページ: 847-856

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs053

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Epigenetic Integrator : New Insights into Genome Regulation, Environmental Stress Responses and Developmental Controls by HISTONE DEACETYLASE 6.2012

    • 著者名/発表者名
      Kim, et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 53 号: 5 ページ: 794-800

    • DOI

      10.1093/pcp/pcs004

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Epigenetic Integrator : New Insights into Genome Regulation, Environmental Stress Responses and Developmental Controls by HISTONE DEACETYLASE 62012

    • 著者名/発表者名
      Kim, et al
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arabidopsis HDA6 Regulates Locus-Directed Heterochromatin Silencing in Cooperation with MET12011

    • 著者名/発表者名
      To, et al
    • 雑誌名

      PLoS Genet

      巻: 7

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Derepression of ethylene-stabilized transcription factors (EIN3/EIL1) mediates jasmonate and ethylene signaling synergy in Arabidopsis2011

    • 著者名/発表者名
      Zhu, et al
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA

      巻: 108 ページ: 12539-12544

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高速シーケンサーを用いたシロイヌナズナにおけるエピゲノム解析の実際2011

    • 著者名/発表者名
      金鍾明, ら
    • 雑誌名

      植物の生長調節

      巻: 46 ページ: 142-148

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] エピジェネティックに制御される酢酸発酵は植物の乾燥耐性獲得に必須である2013

    • 著者名/発表者名
      金鍾明, ら
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2013-03-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 酢酸合成経路を介した植物の新規乾燥耐性機構はエピジェネティックに制御される2012

    • 著者名/発表者名
      金鍾明, ら
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 植物の環境ストレス応答におけるエピジェネティック制御2012

    • 著者名/発表者名
      関原明, ら
    • 学会等名
      日本学術会議公開シンポジウム「植物保護におけるゲノム科学の利用」
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Novel posttranscriptional and epigenetic regulation in plant abiotic stress responses2012

    • 著者名/発表者名
      Seki, M.
    • 学会等名
      Workshops on Biotechnology Research and Application in Agriculture
    • 発表場所
      Hanoi, Vietnam(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Novel RNA and epigenetic regulation in plant abiotic stress responses, and Establishment of cassava functional genomics platform and its application to molecular breeding2012

    • 著者名/発表者名
      Seki, M.
    • 学会等名
      2012 Seminar at Hanoi University of Agriculture
    • 発表場所
      Hanoi, Vietnam(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Novel RNA and epigenetic regulation in plant abiotic stress responses2012

    • 著者名/発表者名
      Seki, M.
    • 学会等名
      GNU Plant Science Symposium 2012
    • 発表場所
      Jinju, Korea(招待講演)
    • 年月日
      2012-05-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Transition of chromatin status during recovery process after drought stress in Arabidopsis2011

    • 著者名/発表者名
      Kim, et al
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Genome maintenance via transposon silencing by HDA62011

    • 著者名/発表者名
      Kim, et al
    • 学会等名
      GARNet International Conference 2011
    • 発表場所
      ケンブリッジ大学(英国、ケンブリッジ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] Methods in Molecular Biology- The third edition of the Arabidopsis Protocols (Edited by Drs. Jose J. Sanchez-Serrano and Julio Salinas).2013

    • 著者名/発表者名
      Kim, et al.
    • 出版者
      Humana Press Inc.(in press)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] "Methods in Molecular Biology-The third edition of the Arabidopsis Protocols(Edited by Drs.Jose J.Sanchez-Serrano and Julio Salinas)2012

    • 著者名/発表者名
      Kim, et al
    • 出版者
      Humana Press Inc.(in press)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://labs.psc.riken.jp/pgnrt/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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