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ホメオボックス遺伝子ファミリーの一つであるHomeodomain Leucine zipper クラスIII (HD-ZIP Ⅲ)遺伝子群は、植物発生の複数の過程で非常に重要な役割を果たす転写因子群である。しかしながら、HD-ZIP Ⅲ遺伝子群はその機能の重要性にもかかわらず、下流遺伝子の制御の仕組み・標的遺伝子群など、機能の分子実体が十分には理解されていない。そこで本研究では、HD-ZIP Ⅲ遺伝子群の標的遺伝子の網羅的な単離を、培養細胞を用いることにより行ってきた。平成27年度および28年度には、シロイヌナズナに５つあるHD-ZIP III遺伝子のうちの4つについて薬剤添加により過剰発現誘導が可能な形質転換培養細胞株を作出し、それらを用いてトランスクリプトーム解析を行った。平成29年度は、このトランスクリプトームのさらなる解析をジーンオントロジーにより解析し、HD-ZIP III遺伝子間での機能の冗長性と独自性を明らかにした。また、トランスクリプトーム解析により見出されたHD-ZIP IIIの7つの下流遺伝子について、プロモーター：レポーターラインを作出し、発現部位を調べた。遺伝子ごとに発現部位は様々であったことから、今回の解析ではある特定の組織での下流遺伝子ではなく、植物体の様々な組織・時期におけるHD-ZIPIII遺伝子の下流遺伝子を抽出できたことが示唆された。さらに、これらの遺伝子の機能欠損変異体、あるいは過剰発現体の表現型を解析した。それらの中には、維管束形成、茎頂分裂組織、細胞分裂活性などに異常を示すものがあった。これらの結果から、今回明らかにした下流遺伝子にはHD-ZIP III機能を発揮するための重要な遺伝子が含まれていることが示唆された。
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