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2021 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が環境ストレスによってどのように多様化するのかについて解析を行っている。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明らかにしようとしている。現在までにシロイヌナズナにおいてさまざまなエピゲノム変異体のトランスクリプトーム解析を進めている。 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い、NLR遺伝子群の制御において転写の伸長が鍵となることを示唆する結果が得られた。また、少数の植物細胞からのエピゲノム解析の確立を進め、1個体の植物からヒストン修飾のChIP-seqをすることが可能になった。

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、エピゲノム修飾の変化により多くの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。また、少数の植物細胞からのエピゲノム解析の確立を進め、1個体の植物からヒストン修飾のChIP-seqをすることが可能になった。

今後の研究の推進方策

エピゲノム変化がどのように転写開始点変化やスプライシングなどのRNAの転写後プロセッシングに影響するのかさらなる解析を進める。また、トランスクリプトームが環境ストレス条件下でどのような転写制御を受けるのか、表現型への影響を含めた解析を行う。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] De novo genome assembly and in natura epigenomics reveal salinity-induced DNA methylation in the mangrove tree Bruguiera gymnorhiza2022

    • 著者名/発表者名
      Matin Miryeganeh, Ferdinand Marletaz, Daria Gavriouchkina, Hidetoshi Saze
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 233 ページ: 2094-2110

    • DOI

      10.1111/nph.17738

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transcription-coupled and epigenome-encoded mechanisms direct H3K4 methylation.2021

    • 著者名/発表者名
      Satoyo Oya, Mayumi Takahashi, Kazuya Takashima, Tetsuji Kakutani, Soichi Inagaki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2021.06.03.446702

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Silencing and anti-silencing mechanisms that shape the epigenome in plants2021

    • 著者名/発表者名
      Inagaki Soichi
    • 雑誌名

      Genes and Genetic Systems

      巻: 96 ページ: 217~228

    • DOI

      10.1266/ggs.21-00041

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] H3K27me3 demethylases alter HSP22 and HSP17.6C expression in response to recurring heat in Arabidopsis2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Nobutoshi、Matsubara Satoshi、Yoshimizu Kaori、Seki Motohide、Hamada Kouta、Kamitani Mari、Kurita Yuko、Nomura Yasuyuki、Nagashima Kota、Inagaki Soichi、Suzuki Takamasa、Gan Eng-Seng、To Taiko、Kakutani Tetsuji、Nagano Atsushi J.、Satake Akiko、Ito Toshiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41467-021-23766-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Alterations in hormonal signals spatially coordinate distinct responses to DNA double-strand breaks in Arabidopsis roots2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Naoki、Inagaki Soichi、Nishimura Kohei、Sakakibara Hitoshi、Antoniadi Ioanna、Karady Michal、Ljung Karin、Umeda Masaaki
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.abg0993

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The complex world of genetic systems for elaborate gene regulation that enables flexible plant life.2021

    • 著者名/発表者名
      Inagaki Soichi
    • 雑誌名

      Genes and Genetic Systems

      巻: 96 ページ: 207-207

    • DOI

      10.1266/ggs.96.207

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Epigenetic regulation of intragenic transposons and gene transcription in plant genomes2021

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Saze
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物における環境要因によるエピゲノム変化と継世代伝達の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      佐瀬英俊
    • 学会等名
      日本遺伝学会第93回大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Chromatin-based mechanisms to coordinate convergent overlapping transcription2021

    • 著者名/発表者名
      Soichi Inagaki
    • 学会等名
      The 31st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR2021-Virtual) Online 2021年6月21-25日
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Transcription-coupled and epigenome-encoded H3K4 methylations are governed by multiple methyltransferases with different targeting mechanisms2021

    • 著者名/発表者名
      Satoyo Oya, Tetsuji Kakutani, Soichi Inagaki
    • 学会等名
      The 31st International Conference on Arabidopsis Research (ICAR2021-Virtual) Online 2021年6月21-25日
    • 国際学会
  • [学会発表] 転写領域のエピゲノム修飾による転写抑制に拮抗するメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      矢部寛之助、神尾明日香、大矢恵代、田中尚人、高橋まゆみ、角谷徹仁、稲垣宗一
    • 学会等名
      日本遺伝学会第93回大会(日本、東京(オンライン))2021年9月8-10日
  • [学会発表] 転写共役型と(エピ)ゲノムに制御される型の二種類の酵素がH3K4メチル化を担う2021

    • 著者名/発表者名
      大矢恵代、角谷徹仁、稲垣宗一
    • 学会等名
      日本遺伝学会第93回大会(日本、東京(オンライン))2021年9月8-10日
  • [学会発表] シロイヌナズナにおける転写と共役したH3K4脱メチル化機構2021

    • 著者名/発表者名
      森秀世、大矢恵代、稲垣宗一、角谷徹仁
    • 学会等名
      日本遺伝学会第93回大会(日本、東京(オンライン))2021年9月8-10日
  • [学会発表] シロイヌナズナの遺伝子における抑制修飾間のクロストーク2021

    • 著者名/発表者名
      山崎慈恵、藤泰子、富永さやか、大矢恵代、稲垣宗一、角谷徹仁
    • 学会等名
      日本遺伝学会第93回大会(日本、東京(オンライン))2021年9月8-10日
  • [備考] ストレスに強いマングローブの遺伝子の秘密を解明

    • URL

      https://www.oist.jp/ja/news-center/press-releases/36649

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公開日: 2022-12-28  

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