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2021 年度 実績報告書

トランスポゾンによる植物のエピゲノムと遺伝子発現の制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K06301
研究機関基礎生物学研究所

研究代表者

星野 敦  基礎生物学研究所, 多様性生物学研究室, 助教 (80312205)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードエピジェネティクス / トランスポゾン / アサガオ / DNAメチル化 / ヒストン / 花
研究実績の概要

トランスポゾンが関わるアサガオのエピ変異と花色遺伝子の抑制機構の解明を試みている。これまでの研究から、転移酵素をコードするトランスポゾンであるTpnA2のDNAメチル化状態が花色遺伝子の発現に関わることが示唆されている。TpnA2のDNAメチル化は、TpnA2内の繰り返し配列などにより次世代シーケンサーによる従来法では解析ができなかった。そこで、一分子リアルタイムタイムシーケンサーによる解析手法の開発と解析を試みた。まず、野生型並びに表現型が異なる2種類のエピ変異個体から抽出し、これまでに次世代シーケンサーによるDNAメチル化解析を行ったゲノムDNAからライブラリーを作成した。しかし、ゲノムDNAが想定以上に断片化されており、十分なライブラリーを調整できなかった。そこで、再度ゲノムDNAを抽出して断片化されていないことが確認できたので、ライブラリーの調整と一分子リアルタイムシーケンサーによる解析を試みた。
一方、昨年度に解読した花色変異体のゲノム配列をもとにトランスポゾンの解析を行った。その結果、変異体には転移酵素を発現する可能性があるトランスポゾンがTpnA2以外にも、4コピー存在することを突き止めた。これらの転写産物を解析して、従来の転移酵素遺伝子の構造予測に誤りを見出した。すなわち、従来のエキソン1の上流に、新しく2つのエキソンが存在していた。さらに、これら2つのエキソンの一部は、トランスポゾンではなく宿主遺伝子に由来することも明らかになった。転移酵素を発現する可能性があるトランスポゾンのうち、実際に転移酵素遺伝子が転写されているコピーの特定を試みた。その結果、TpnA2以外のコピーが転写されていることが示唆された。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Effectiveness of Create ML in microscopy image classifications: a simple and inexpensive deep learning pipeline for non-data scientists2021

    • 著者名/発表者名
      Nagaki Kiyotaka、Furuta Tomoyuki、Yamaji Naoki、Kuniyoshi Daichi、Ishihara Megumi、Kishima Yuji、Murata Minoru、Hoshino Atsushi、Takatsuka Hirotomo
    • 雑誌名

      Chromosome Research

      巻: 29 ページ: 361~371

    • DOI

      10.1007/s10577-021-09676-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] アサガオ:ゲノム情報でキラリと光りはじめた日本独自のバイオリソース2022

    • 著者名/発表者名
      星野敦、白澤健太、仁田坂英二
    • 学会等名
      日本植物生理学会
  • [学会発表] アサガオの花弁周縁部に特異的な三重化した遺伝子のRNAサイレンシング2022

    • 著者名/発表者名
      中川颯也、朴慶一、森田裕将、飯田滋、星野敦
    • 学会等名
      日本植物生理学会
  • [学会発表] アサガオの主要な変異原Tpnトランスポゾンの転移及び転移抑制機構2021

    • 著者名/発表者名
      水成友紀、白澤健太、星野敦、仁田坂英二
    • 学会等名
      日本分子生物学会
  • [学会発表] リシーケンスによるアサガオ100系統の多型と遺伝子変異の解析2021

    • 著者名/発表者名
      星野敦、白澤健太、仁田坂英二
    • 学会等名
      日本遺伝学会
  • [学会発表] アサガオにおける安定化自律性因子が制御するTpnトランスポゾンの転移2021

    • 著者名/発表者名
      水成友紀、白澤健太、星野敦、仁田坂英二
    • 学会等名
      日本遺伝学会

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公開日: 2022-12-28  

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