• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実施状況報告書

DNA複製における岡崎フラグメントの非対称的分布は細胞分化と関連しているか

研究課題

研究課題/領域番号 25650094
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関名古屋大学

研究代表者

町田 泰則  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任教授 (80175596)

研究分担者 伊藤 正樹  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (10242851)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードシロイヌナズナ / 細胞分化 / 分化の鍵遺伝子 / 遺伝子転写 / 岡崎フラグメント / 不連続DNA複製
研究概要

本研究では、シロイヌナズナの胚や葉形成の鍵となっている遺伝子の転写制御が、不連続的DNA複製という複製の非対称性(リーディング鎖として複製されるのか岡崎フラグメント(OF)として不連続的に複製されるのか)と関連しているかどうかを調べる。具体的にはまず、そのような鍵遺伝子に注目して遺伝学的にその可能性を検討する。さらに鍵となる遺伝子領域のOFをDNA鎖ごとにマップして転写方向との関連性を調べる。本年度は、OFの形成に関わる遺伝子の変異により鍵遺伝子であるWUS(幹細胞形成)、ETT/ARF3(葉原基形成)の転写レベルが影響を受けるかどうかを検討することにした。これらの遺伝子レベルの上昇や発現領域が変化すると、特徴的な葉の形態異常が観察され、表現型解析で転写レベルを推定できるからである。また、すでに我々の解析により、WUSはBOB1やFAS1遺伝子の変異により、ETT/ARF3はAS2遺伝子の変異により、転写レベルが若干上昇することがわかっている。WUSでは38キロ塩基、ETT/ARF3では3キロ塩基上流に複製起点がある。そこで、OFが蓄積されると期待される種々の遺伝子の変異を、bob1変異体とas2変異体に導入した。OFが蓄積されると期待される遺伝子変異体として、TEB (polymerase I のホモログ) 変異体、ICU2 (polymerase αのホモログ) 変異体、AtLIG1A/B (ligase ホモログ) 変異体を選び、bob1, fas1, as2 変異体と交配した。現在までに二重変異体を含むと期待されるF2世代の種子を得た。今後、F2植物で、形態異常が亢進されるかどうかと転写レベルの変化を解析する予定である。OF形成に関わる遺伝子変異により異常が亢進されれば、OFが由来するDNA鎖とこれらの遺伝子転写の方向との間に相関がある可能性がある。

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

少なくとも表現型の解析までは進む予定であったが、二重変異体の作成に予想以上に時間がかかり、十分に進んでいない。大きな理由としては、アメリカ合衆国とイギリスからのT-DNA 挿入変異体の入手に半年近くかかったことがあげられる。

今後の研究の推進方策

今後の研究の重要な材料であるF2 種子がそろったので、表現型の解析により、細胞分化と不連続複製との関連性が予測できる実験を遂行できると期待している。表現型を観察すると同時に鍵遺伝子の転写レベルの解析も行う。さらに、計画に従い、岡崎フラグメント(OF)の蓄積量が上昇しているかどうか検討する。蓄積している多重変異体が得られれば、OFを抽出して次世代シーケンサーにより塩基配列を決定し、鍵遺伝子DNAのどちらの DNA 鎖からOFが由来しているかを調べる。

次年度の研究費の使用計画

研究の出発材料であるシロイヌナズナの変異体をアメリカ合衆国とイギリスに発注していたが、到着が半年近く遅れたため、研究を進めることが困難であった。また、大学内の建物新築にともない実験温室の移転を余儀なくされたことも、研究の遅延の原因となった。表現型解析と鍵遺伝子の転写レベルの実験のための費用を次年度に繰り越した。
研究の進展は半年遅れたが、多重変異体の作成は順調に進んできた。実験温室も矮小であるが借用できることになり、表現型解析と遺伝子発現解析をする準備ができた。今年度は、繰越した経費でこれらの実験を行い、これと平行して早急に分子遺伝学的実験により岡崎フラグメントが蓄積されている多重変異体を同定する実験をスタートさせて、遅れを取り戻したい。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Cosuppression of NtmybA1 and NtmybA2 causes downregulation of G2/M phase-expressed genes and negatively affects both cell division and expansion in tobacco.2013

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

      Plant Signal. Behav.

      巻: published Oct 8(10) ページ: e26780

    • DOI

      10.4161/psb. 26780

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASYMMETRIC LEAVES2 and FASCIATA2 cooperatively regulate the formation of leaf adaxial-abaxial polarity in Arabidopsis thaliana.2013

    • 著者名/発表者名
      Ishibashi, N., et al.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology.

      巻: 30 ページ: 411-415

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.13.0513a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of microtubule array expansion in the cytokinetic phragmoplast.2013

    • 著者名/発表者名
      Murata, T., et al.
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: Published Jun 17 ページ: Article #:1967

    • DOI

      10.1038/ncomms2967

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual regulation of ETTIN (ARF3) gene expression by AS1-AS2, which maintains the DNA methylation level, is involved in stabilization of leaf adaxial-abaxial partitioning in Arabidopsis2013

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki, M., et al.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 140 ページ: 1958-1969

    • DOI

      10.1242/dev.085365

    • 査読あり
  • [学会発表] シロイヌナズナのAS1:AS2-ARF3経路はリボソームRNA前駆体のプロセシング阻害による葉の向背軸性の崩壊を防ぐ2014

    • 著者名/発表者名
      町田泰則 et al.
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会大会
    • 発表場所
      富山大学、富山市
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] シロイヌナズナのAS1-AS2-ETT経路による葉の向背軸分化のメカニズムの解明2014

    • 著者名/発表者名
      中川彩美 et al.
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会大会
    • 発表場所
      富山大学、富山市
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸性の確立におけるType IB DNAトポイソメラーゼの役割の解明2014

    • 著者名/発表者名
      高橋真理 et al.
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会大会
    • 発表場所
      富山大学、富山市
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] シロイヌナズナのAS1-AS2遺伝子が関わる葉の初期発生分化におけるDNA複製関連因子の役割解明2014

    • 著者名/発表者名
      Luong Quy Toan et al.
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会大会
    • 発表場所
      富山大学、富山市
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸極性分化におけるAS1-AS2によるETTIN遺伝子のgene body DNAメチル化制御2014

    • 著者名/発表者名
      町田千代子 et al.
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会大会
    • 発表場所
      富山大学、富山市
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] 細胞質分裂を制御するMAPKの下流因子の探索2014

    • 著者名/発表者名
      笹部美知子 et al.
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会大会
    • 発表場所
      富山大学、富山市
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸形成におけるAS1-AS2によるKRP5遺伝子発現の抑制機能の解明2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤卓馬 et al.
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会大会
    • 発表場所
      富山大学、富山市
    • 年月日
      20140318-20140320
  • [学会発表] 植物細胞の分裂と分化2013

    • 著者名/発表者名
      町田泰則
    • 学会等名
      2013年度北海道植物学会および総会 (招待講演)
    • 発表場所
      北海道大学理学部5号館大講堂、札幌市
    • 年月日
      20131212-20131212
    • 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナのAS1-AS2による葉の分化におけるETTIN遺伝子のgene body DNAメチル化制御2013

    • 著者名/発表者名
      町田千代子 et al.
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、神戸市
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] シロイヌナズナのCAF-1構成因子とNudCオルソログBOBBER1の地上部幹細胞組織の形成・維持における役割2013

    • 著者名/発表者名
      石橋奈々子 et al.
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、神戸市
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] DNA損傷試薬は、シロイヌナズナのAS1-AS2-ETT経路を介して葉の向背軸分化を特異的に阻害する2013

    • 著者名/発表者名
      中川彩美 et al.
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド、神戸市
    • 年月日
      20131203-20131206
  • [学会発表] 細胞板形成の研究:植物微小管モータータンパク質の発見と制御 のしくみ2013

    • 著者名/発表者名
      町田泰則
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会(第10回日本植物学会学術賞授賞講演)
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構、札幌市
    • 年月日
      20130914-20130914
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞質分裂を制御するMAPキナーゼにリン酸化されるキネシンタンパク質の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      笹部美知子 et al.
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構、札幌市
    • 年月日
      20130913-20130915
  • [学会発表] シロイヌナズナ茎頂メリステムの形態形成と葉の向背軸性の確立機構との関係2013

    • 著者名/発表者名
      石橋奈々子 et al.
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構、札幌市
    • 年月日
      20130913-20130915
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸形成におけるトポイソメラーゼの役割12013

    • 著者名/発表者名
      高橋真理 et al.
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構、札幌市
    • 年月日
      20130913-20130915
  • [学会発表] シロイヌナズナの葉の向背軸形成におけるトポイソメラーゼの役割22013

    • 著者名/発表者名
      高田絵莉 et al.
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構、札幌市
    • 年月日
      20130913-20130915
  • [学会発表] アグロバクテリウムT-DNAによる植物器官不全と細胞増殖異常 の仕組み2013

    • 著者名/発表者名
      町田泰則
    • 学会等名
      第31回日本植物細胞分子生物学会大会(シンポジウム招待講演)
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構、札幌市
    • 年月日
      20130910-20130912
    • 招待講演
  • [図書] 授業でそのまま使えるPower Point付き!高校生物解説書 植物編2014

    • 著者名/発表者名
      町田泰則 et al.
    • 総ページ数
      107
    • 出版者
      講談社
  • [備考] 発生メカノ・セル・バイオロジー

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/%7Eyas/dmcb/dmcb.html

  • [備考] 分化情報制御研究分野

    • URL

      http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~bunka/

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi