| 研究課題/領域番号 |
26660001
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
金澤 章 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30281794)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 遺伝子 / 発現制御 / 植物 / 発生 / RNA |
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| 研究実績の概要 |
植物の持つ特定の遺伝子の発現量をさまざまな段階に制御する系を作出することが可能になれば、植物の産生する代謝産物の含量を自在に制御する道が拓ける。こうした観点から、本研究では、遺伝子特異的な発現抑制であるRNAサイレンシングの程度を制御する方法を開発することを目指して研究を行っている。その第一段階としてRNAサイレンシングの動態を詳細に解析した。緑色蛍光タンパク質 (GFP) 遺伝子のRNAサイレンシングを起こしているダイズ系統を対象として、単一の植物に由来する後代の植物集団において、個体内、個体間、および世代間でのGFP遺伝子のRNAサイレンシングの起き方をGFP蛍光ならびにGFP遺伝子のmRNA量を指標にして解析した。その結果、GFP遺伝子のRNAサイレンシングは、この植物の生活環を通して一定の程度で起きているのではなく、発生段階のある段階で起き、発生の進行に伴い、植物体の他の部位において続いて誘導されるという様式によって誘導範囲が拡大し、やがては全身的にRNAサイレンシングが起きる状態に近づくことが明らかになった。また、遺伝的に同一と考えられる個体の間においてもGFP遺伝子のRNAサイレンシングの起き方、すなわち、RNAサイレンシングが誘導される発生段階、ならびに、mRNAの減少程度に差異が見られた。これらのことからRNAサイレンシングの起き方が個体間ならびに世代間で異なるものになる機構の存在が想定された。一方、RNAサイレンシングの強度を制御するためのアプローチとして、RNAサイレンシングの経路に存在する酵素の遺伝子の発現制御を行うことができるartificial microRNAを産生する遺伝子を作成し、この遺伝子を導入した植物体を作出している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
緑色蛍光タンパク質遺伝子の発現抑制を解析することにより、植物の個体内、個体間、世代間でのRNAサイレンシングの安定性を明らかにすることができた。さらに、人為的な発現抑制を行うための遺伝子構築物を作成することができている。これらのことは、当初予定していた内容であり、概ね計画どおりに研究を進めることができたと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究代表者によるこれまでの解析において、緑色蛍光タンパク質遺伝子のRNAサイレンシングの起き方が、遺伝的に同一なものであっても、個体間、世代間で異なることが見出された。研究代表者は、その機構として生殖の過程における誘導抑制と発芽後の発生過程における再誘導を想定している。また、植物体内でRNAサイレンシングを起こす組織が拡大する現象にも未知な面が多く含まれている。本研究では、引き続きこの植物の解析を行うことで、これらのことを検証ならびに解明し、RNAサイレンシングの誘導が個体間、世代間で異なる機構を明らかにしていきたいと考えている。このようなRNAサイレンシングの動態を明らかにする研究と並行して、artificial micro RNAを用いた遺伝子発現制御を行い、RNAサイレンシングの誘導ならびにその強度を制御するアプローチによる研究を継続して進めていきたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
主に高額な解析キット類や塩基配列の解析に係る費用が当初の予定ほど必要とはならなかったこと、ならびに、旅費、人件費がかからなかったことから、経費を節減できた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
経費の節約により生じた未使用額については、今年度に行う解析に関わる消耗品を含む、試薬類の購入、ならびに、受託解析に要する費用の支払いに充てる予定である。
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