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2020 年度 実績報告書

植物の不均一環境変動への応答を支える多層的エピゲノム制御機構

計画研究

研究領域不均一環境変動に対する植物のレジリエンスを支える多層的情報統御の分子機構
研究課題/領域番号 20H05913
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

佐瀬 英俊  沖縄科学技術大学院大学, 植物エピジェネティクスユニット, 准教授 (70510006)

研究分担者 稲垣 宗一  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00597883)
研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
キーワードエピゲノム制御 / 環境応答 / 病原体応答 / 植物ゲノム
研究実績の概要

佐瀬は、シロイヌナズナにおいて遺伝子転写産物にどの程度転移因子由来の配列が含まれているのかについて、トランスクリプトーム解析を行いmRNA配列を解析した。また、エピゲノムが変化した変異体などの解析により、植物のエピゲノム制御によってトランスクリプトーム多様化がどのように 引き起こされているかを解析した。 稲垣は、ヒストンH3K4モノメチル化酵素による免疫レセプターNLR遺伝子群の制御機構の解析を行った。また、少数の植物細胞からのエピゲノム解析の確立のため、CUT&RUN法やeChIP法の最適化を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

シロイヌナズナにおいて、エピゲノム修飾が変化したことにより多くのmRNAの転写開始点やスプライシングパターンが変化することが検出された。

今後の研究の推進方策

佐瀬は、環境ストレスにより転写開始点変化・スプライシング変化等トランスクリプトームの動態がどう変化するかを解析する。また、遺伝子の環境応答に伴う発現制御にどう機能しているかについての分子メカニズムを明らかにすることを目指す。
稲垣は、エピゲノムが転写の伸長を介して免疫応答を制御する機構を、遺伝学、エピゲノミクスなどにより明らかにする。さらに温度が本制御に影響する機構を明らかにすることを目指す。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Chromatin-based mechanisms to coordinate convergent overlapping transcription.2021

    • 著者名/発表者名
      Inagaki, S., Takahashi, M., Takashima, K., Oya, S., & Kakutani, T
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 7 ページ: 295-302

    • DOI

      10.1038/s41477-021-00868-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] RNA interference-independent reprogramming of DNA methylation in Arabidopsis2020

    • 著者名/発表者名
      To TK, Nishizawa Y, Inagaki S, Tarutani Y, Tominaga S, Toyoda A, Fujiyama A, Berger F, Kakutani T
    • 雑誌名

      Nature Plants

      巻: 6 ページ: 1455-1467

    • DOI

      10.1038/s41477-020-00810-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] アンチセンス転写を介したクロマチン修飾制御2021

    • 著者名/発表者名
      稲垣宗一、高橋まゆみ、高嶋和哉、大矢恵代、角谷徹仁
    • 学会等名
      第38回染色体ワークショップ・第19回核ダイナミクス研究会
  • [学会発表] エピゲノムによる植物の環境適応制御2021

    • 著者名/発表者名
      稲垣宗一
    • 学会等名
      日本植物生理学会第第62回年会シンポジウム「フィールドでの植物応答の制御に向けた植物環境適応機構の解明」
  • [学会発表] コンバージェント転写遺伝子のクロマチン制御2021

    • 著者名/発表者名
      稲垣宗一、高橋まゆみ、高嶋和哉、大矢恵代、角谷徹仁
    • 学会等名
      第14回日本エピジェネティクス研究会年会

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公開日: 2021-12-27  

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