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2022 年度 研究成果報告書

階層縦断的に機能するエピジェネティックバイオタイマーの仕組みの理解

研究課題

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研究課題/領域番号 18H02465
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

山口 暢俊  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (90767899)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードシロイヌナズナ / 花発生 / エピゲノム / 遺伝子発現
研究成果の概要

モデル植物であるシロイヌナズナの花の幹細胞を使って実験を重ねた結果、DNAを巻き取っているヒストンというタンパク質に連結したアミノ酸の特定の位置にメチル基を3つ持つヒストンの数と、分化を引き起こす遺伝子が誘導される時期との間に高い相関があることを見出した。この相関に注目して、メチル基をもつヒストンの数と分化遺伝子の誘導時期を方程式にして、両者の関係を数学的に明らかにした。さらに、メチル基をもつヒストンの数を人為的に増やすと、方程式で計算される時期に分化遺伝子が誘導されることを突き止めた。これらの成果をまとめて、Plant Cellに投稿し、掲載が決まった。

自由記述の分野

植物生理・分子

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、メチル基をもつヒストンの数と分化遺伝子の誘導時期を方程式にして、花の幹細胞の自己複製と分化のバランスを決める際に起こる仕組みを数学的に明らかにし、一般的な法則を見出しました。この法則に従って、メチル基をもつヒストンの数を人為的に増やすと、方程式で計算される時期に分化遺伝子が誘導される実証実験にも成功しました。植物の幹細胞の自己複製と分化の普遍的な仕組みを知るだけでなく、その仕組みを有効に使って農業や園芸の分野で利用していくうえでも大きく貢献すると期待されます。

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公開日: 2024-01-30  

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