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2021 年度 研究成果報告書

植物のDNA倍加誘導において再複製を可能にする仕組みの解明

研究課題

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研究課題/領域番号 19K05951
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

高塚 大知  金沢大学, 生命理工学系, 助教 (70633452)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードDNA倍加 / 細胞周期 / エピジェネティクス
研究成果の概要

「DNA倍加」は、細胞分裂を経ずにDNA複製のみを繰り返す細胞周期様式であり、核相の増加を通じて細胞肥大を誘発するため、植物バイオマス生産強化の鍵を握る重要な現象である。本研究で、私たちは今まで着目されてこなかった「エピジェネティクス(DNA配列の変化を伴わないクロマチン動態変化システム研究分野)」とDNA倍加の意外な接点を明らかにした。特定のエピジェネティック制御因子が、DNA倍加開始を阻害する働きを持つことを明らかにした。実際、この制御因子を欠損した変異体ではDNA倍加が顕著に亢進し、細胞サイズの増大が見られた。今後、この制御因子を利用した植物バイオマス増産技術の開発が期待される。

自由記述の分野

植物細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

DNA倍加は細胞肥大を誘発するため、植物バイオマス増産の観点から重要な生命現象である。従来の細胞周期因子に着目した研究では、イネやポプラのようなDNA倍加能力の低い植物種でDNA倍加を誘発することはできないことがわかっており、DNA倍加開始に必要な未知のファクターの存在が示唆されていた。本研究の成果から、そのファクターがエピジェネティック制御である可能性が示唆された。今後、「細胞周期」と「エピジェネティック制御」を同時改変することで、イネやポプラで自在にDNA倍加を誘発し、植物バイオマスを人為的に増産する技術の開発が可能になると期待される。

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公開日: 2023-01-30  

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