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ゲノム変動領域の情報をトランスクリプトームに伝える正の制御メカニズムの解明

公募研究

研究領域ゲノムアダプテーションのシステム的理解
研究課題/領域番号 23125512
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都府立大学

研究代表者

小保方 潤一  京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 教授 (50185667)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードゲノム変動 / 転写開始点 / クロマチン / コード領域配列 / ATG / H2A.Z / TFIIF / 転写 / エピゲノム / 進化
研究実績の概要

本研究の目的は、植物の核ゲノムに挿入されたコード領域配列が、どのようにしてクロマチンの構造変換を自己の近傍に誘導し、周辺の転写領域を変動させるのかを解明することである。
前年度の研究では(1)遺伝子コード領域の存在は転写型ジーンサイレンシングに対して拮抗的に作用すること、(2) ゲノム上の重複領域(segmentally duplicated region) に含まれるコード領域配列では、ATGが欠損すると、その領域の転写活性が一般に低下すること、などが明らかとなった。本年度はまず(1)のメカニズムを調べるための形質転換植物の準備を進めたが、時間の関係で具体的な成果をまとめるまでには至らなかった。一方 (2)については前年以上の詳細な解析を進めたが、その結果、(3) 欠損したATGの近傍に別のATG配列があると、in-frame, out-of-frame を問わず、そのATG配列と元々のATG配列の距離的な近さに応じて、その周辺に出現する転写開始点の強度が回復する傾向のあることが分かった。現在、この新しい現象を説明するための作業仮説を検討しているが、その過程で、植物ゲノム上の転写開始点の出現機構自体についても実験的な検討を進めた。その結果、次の二つの新規知見が得られた。(4)H2A.Zは動物や酵母では転写開始領域に局在する傾向が知られているが、シロイヌナズナで包括的なChIP-seq解析を行ったところ、コード領域全体にまたがって分布する傾向がみられた。また、(5)シロイヌナズナのTFIIFの変異体について包括的な転写開始点解析を行ったところ、転写開始点の出現様式についてこれまで知られていない新しいタイプの表現型がみられた。現在、これらの知見を総合して、植物ゲノム上でのコード領域配列とクロマチンリモデリング、転写開始点の出現様式との関係について詳細な検討を進めている。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

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

    (12件)

すべて 2013 2012 2011 その他

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

  • [雑誌論文] Pentatricopeptide repeat proteins involved in plant organellar RNA editing2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Yagi
    • 雑誌名

      RNA Biology

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of core promoter types with respect to gene structure and expression in Arabidopsis thaliana2012

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto YY., Yoshioka Y., Hyakumachi M., Obokata J.
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 18 号: 5 ページ: 3634-35636

    • DOI

      10.1093/dnares/dsr020

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 遺伝子重複型偽遺伝子の転写状態の維持におけるATG配列の役割2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤壮一郎
    • 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] シロイヌナズナTFIIF変異体のゲノムワイド転写開始点解析2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤壮一郎
    • 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
      2012-12-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A new driving force for the functional gene transfer during endosymbiotic evolution: pol II promoter de novo origination,2012

    • 著者名/発表者名
      Junichi Obokata
    • 学会等名
      Protists 2012.
    • 発表場所
      オスロ
    • 年月日
      2012-07-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高等植物において遺伝子コード領域の存在は転写型ジーンサイレンシングを抑制する2012

    • 著者名/発表者名
      松尾充啓、佐藤壮一郎、工藤久幸、安井孝彰、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子重複領域内のATG開始コドンが転写状態に与える影響について割2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤壮一郎、松尾充啓、工藤久幸、安井孝彰、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝子重複領域内のATG開始コドンの保存性が転写状態の持続性に及ぼす影響について2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤壮一郎、松尾充啓、工藤久幸、安井孝彰、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 植物の核ゲノムにはATG開始コドンを介したプロモーター機能領域の出現メカニズムがある2011

    • 著者名/発表者名
      松尾充啓、佐藤壮一郎、工藤久幸、安井孝彰、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
    • 学会等名
      日本遺伝学会第83回大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 植物ゲノム上でのプロモーター機能領域の出現に対するATG開始コドンの役割2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤壮一郎、松尾充啓、工藤久幸、安井孝彰、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
    • 学会等名
      日本植物学会第75回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 京都府立大学・植物ゲノム情報学研究室

    • URL

      http://www2.kpu.ac.jp/life_environ/plant_genome_bio/Site/Top.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] plant promoter database

    • URL

      http://ppdb.agr.gifu-u.ac.jp/ppdb/cgi-bin/index.cgi

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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