| 研究実績の概要 |
植物の再生はオーキシンやサイトカイニンによって著しく促進されるが、そのメカニズムは断片的にしか理解されていない。本研究では、網羅的な転写制御ネットワークを構築し、この分子機構の全貌解明を進めることを目指す。また私たちはヒストンバリアントが外植片を用いた組織培養系で茎葉再生を制御することを見出しており、本研究では転写制御に加えてクロマチンレベルの制御が器官再生において果たす役割も明らかにする。さらに、高度に分化した細胞が脱分化を介して個体再生を行う系としてプロトプラストの実験系を導入し、そこでの転写制御因子やヒストンバリアントの機能を解明する。これらの解析を通して、脱分化から再分化に至るまでの植物細胞の分化転換を制御する分子機構を包括的に理解する。先行研究から再生を司る鍵遺伝子の発現が並行して働く複数のシグナル経路によって制御されることが見えてきている。今年度は既報のマイクロアレイデータを用いてこれらの遺伝子がカルス誘導培地 (callus inducing media, CIM) 及び茎葉誘導培地 (shoot inducing media, SIM) 上でのカルス形成、茎葉再生過程においてどのタイミングで発現するかを確認した。次にこれらの転写関係をシロイヌナズナの培養細胞を用いたレポーターアッセイによって検証した。また注目する転写因子が外植片からの再生誘導時に下流遺伝子のプロモーターに実際に結合するかどうかをクロマチン免疫沈降法(Chromatin Immunoprecipitation, ChIP) PCRによって調べた。またヒストンバリアントの変異体を用いたRNAseq解析を行い、下流標的遺伝子の候補探索を開始した。さらにシロイヌナズナの葉肉プロトプラストからカルスを形成し、個体再生を誘導する実験系の確立を進めた。
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