| 研究課題/領域番号 |
18K06348
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
佐々木 卓 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80744870)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | トランスポゾン / エピジェネティクス |
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| 研究実績の概要 |
トランスポゾン(TE)はゲノム中に散在する転移性因子で、ゲノム進化に寄与してきた一方、遺伝子破壊などの潜在的な危険性を持つ。植物ではその多くがエピジェネティックに不活性化されているが、いくつかのTEは転移活性を維持していることが知られる。転移能を持つシロイヌナズナのDNA型TE、VANDAL21は、転移酵素に加えて脱抑制因子VANC21をコードする。VANC21による脱抑制は配列特異的であり、VANDAL21ファミリーのTEのみが脱メチル化される。この、VANC21が持つ配列特異的な脱抑制機構を解明するために、順遺伝学的スクリーニングを行なった。
当初の計画で予定していた、DNAメチル化を指標としたスクリーニングに替わって、前年度までに条件検討を行った、根の伸長を指標に脱抑制能を評価する系を用いて突然変異体のスクリーニングを行った。この系では、脱抑制因子VANC21が働くと、カナマイシン耐性遺伝子の発現が誘導され、カナマイシンを含む培地上で根の伸長が見られる。EMS処理したM2集団でのスクリーニングにおいても、この表現型は安定的であり、簡便で効率的なスクリーニングが可能となった。現在、根の伸長が見られなくなり、脱抑制が起きなくなった変異体のスクリーニングを進めており、これまでに複数の候補を得た。内生のVANDAL21の転移やDNAメチル化などを調べることで実際に脱抑制が起こらなくなっている変異体を選抜し、原因遺伝子の同定を目指す。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
新型コロナウイルスの蔓延に伴う緊急事態宣言の発令により、一時研究が中断してしまい、当初の計画よりも進捗がやや遅れた。前年度までに新たに構築し条件検討を行った、根の身長を指標にしたスクリーニングを行うために、レポーターであるVANDAL21内部にカナマイシン耐性遺伝子を導入した配列(HiKanR)とVANC21-3xFLAGの二つの組換え遺伝子をホモ接合体で固定した系統を作成し、EMS処理により突然変異を誘導した。M2世代の植物を用いてスクリーニングを進めており、現在までに複数の変異体候補を得た。これらの変異体候補については、内生のVANDAL21の転移も確認した。変異体候補のなかには転移効率が低下したものも見られ、突然変異により実際に脱抑制能が低下していることが考えられる。得られた候補は、マッピングのために野生型個体と交配して分離集団を作成した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、引き続きスクリーニングを続けるとともに、原因遺伝子の同定のためにマッピングを進める。スクリーニングで得られた変異体候補については、脱抑制が起きなくなっているかどうかをVANDAL21の転移によって調べ、また、カナマイシンを含まない培地での根の伸長や、野生型と交配したF1個体での表現型の回復を調べることで、根の発生に関わる遺伝子や、トランスジーンそのものの変異に由来する偽陽性を除く。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルスの蔓延に伴う緊急事態宣言の発令により、一時研究が中断してしまい、当初の計画よりも進捗がやや遅れた。そのため、当初原因遺伝子の同定に次世代シークエンス解析を行う予定であったが、その段階に至らなかった。今年度以降、当初の予定の通り、原因遺伝子同定に用いる次世代シークエンス解析の費用に充てる予定である。
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