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2011 年度 実績報告書

センス鎖遺伝子と共発現するストレス応答性の非翻訳型アンチセンスRNAの解析

研究課題

研究課題/領域番号 21570056
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

関 原明  独立行政法人理化学研究所, 植物ゲノム発現研究チーム, チームリーダー (80281624)

キーワードアンチセンスRNA / RNA-dependent RNA polymerase / RNA制御 / 環境ストレス応答 / small RNA / シロイヌナズナ / 非翻訳型RNA
研究概要

前年度までの研究から、RNA-dependent RNA polymerase(RDR)によりRD29A遺伝子のmRNAを鋳型として環境ストレス誘導性のアンチセンスが生成する事を明らかにしている。RDRは2本鎖RNAを形成する事が知られているので、RD29AアンチセンスRNAがセンスRNAと2本鎖RNAを形成しているか確認した。rdr1/2/6三重変異体と野生型植物からRNAを抽出してRD29AアンチセンスRNAのRNase Protection Assayを行った。その結果、RD29AアンチセンスRNAは2本鎖特異的RNaseで分解されるのに対して、1本鎖特異的RNaseでは分解されなかった。この結果はRD29A遺伝子領域ではセンスRNAとアンチセンスRNAにより2本鎖RNAが形成されている事を示唆する。
キャップ構造のないmRNAを分解する5'-3'exoribonuclease(XRN4)の変異体では、導入遺伝子に対するsmall RNA介在性のジーンサイレンシングが起こる事、ターゲット遺伝子領域でアンチセンスRNAの蓄積増加が報告されている。これらの結果から、XRN4がRD29AアンチセンスRNAの蓄積に関与する事、mRNAの分解産物の一部がアンチセンスRNAの生成機構とリンクする可能性が考えられた。そこで、XRN4およびmRNAからキャップを除く機能を持つDCP5の変異体におけるRD29AアンチセンスRNAの蓄積量を調べた。XRN4変異体ではRD29AアンチセンスRNAの蓄積は増加し、DCP5変異体ではRD29AアンチセンスRNAの蓄積は減少していた。以上の結果は内生mRNAの分解産物から2本鎖RNAが形成される新規なRNA制御機構が存在することを示唆する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] RNA regulation in plant abiotic stress responses2012

    • 著者名/発表者名
      Nakaminami, K., et al
    • 雑誌名

      BBA-Gene Regulatory Mechanisms

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positional correlation analysis improves reconstruction of full-length transcript and alternative isoform from noisy array signals or short reads2012

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi, S., et al
    • 雑誌名

      Bioinformatics

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression profile and 5'-terminal structure of Arabidopsis antisense transcripts expressed in seeds2011

    • 著者名/発表者名
      Okamoto, M. and Seki, M
    • 雑誌名

      Plant Signaling Behavior

      巻: 6 ページ: 691-693

    • 査読あり
  • [学会発表] Biogenesis mechanism and function of stress-inducible non-coding antisense RNAs2012

    • 著者名/発表者名
      Seki, M., et al
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      京都産業大学(京都市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] RNA-dependent RNA polymeraseにより、環境ストレス下でアンチセンスRNAが生成する2012

    • 著者名/発表者名
      松井章浩, ら
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都市)
    • 年月日
      2012-03-17
  • [学会発表] Biogenesis mechanism and function of stress-inducible non-coding antisense RNAs2011

    • 著者名/発表者名
      Matsui, A., et al
    • 学会等名
      International Plant RNA Workshop 2011
    • 発表場所
      理研横浜研究所(横浜市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-20
  • [学会発表] A survey and analysis of regulated alternative splicing events in Arabidopsis thaliana using genome tiling array and mRNA-seq2011

    • 著者名/発表者名
      Iida, K., et al
    • 学会等名
      International Plant RNA Workshop 2011
    • 発表場所
      理研横浜研究所(横浜市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-20
  • [図書] RNA Technologies(Edited by Volker A.Erdmann and Jan Barciszewski)2011

    • 著者名/発表者名
      Kurihara, Y., Seki, M.
    • 総ページ数
      79-89
    • 出版者
      Springer Publisher
  • [備考]

    • URL

      http://labs.psc.riken.jp/pgnrt/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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