| 研究概要 |
本研究ではまずニンジンからクロマチンの修飾に関わる遺伝子SWICA1、SWICA2、DcHAT1、DcMET1をクローニングした。さらに、表皮細胞からの直接胚化過程における遺伝子発現パターンを解析した結果、SWICA1、SWICA2が胚化誘導処理中に発現し始め、胚の形態形成が始まるまで発現しつづけた。SWICA1のmRNAの局在パターンは最初維管束領域に見られるが、徐々に外側のあらたに分裂した細胞や、表皮細胞から分化転換し、活発に細胞分裂を始めた胚形成前駆細胞に発現する事がわかった。このことから、SWICA1、SWICA2は、一旦分化した細胞が脱分化し多分化的な能力を獲得する段階に関与するのではないかと考えられる。また、SWICA1はジベレリン合成を阻害し、胚から二次胚を形成するようなホルモン条件下で過剰に発現する事から、通常の発生において一旦分化した細胞ではその発現がジベレリンによって抑制されており、胚化しないように制御されていると考えられる。2,4-Dによる表皮細胞の胚化は、ジベレリンによる抑圧から解除がおこり、SWICA1をエクトピックに発現させ、SWICA1のクロマチンリモデリングにより胚形成関連遺伝子の転写が活性化するような機構によるのではないかと考えている。さらに、DNAメチル化酵素DcMET1を単離し発現を調べた結果、2,4-Dによる胚化誘導の後、ホルモンを含まない培地に移されてから発現が始まり、胚の形態形成が始まる前まで発現していた。また、ちょうどDcMET1が発現する時期に脱メチル化剤アザシチジンを与えると胚形成が強く阻害されたが、2,4-Dによる胚化誘導処理時に与えた場合効果がなかった。これらの結果を考えあわせると、2,4-D処理直後の時期におけるDNAのメチル化が体細胞の脱分化から胚形成への発達の方向付けに重要な役割を果たしているのではないかと考えられる。
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