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植物が外界からの環境刺激に対し、個体の発生・成長様式を適応させる手段の一つとして篩管を介した長距離シグナリングが知られる。しかし、篩管を介して長距離輸送されるシグナル様分子は多数同定されるものの、その多くは機能未知であり、中でもRNA分子については理解が進んでこなかった。そこで本研究では、全身移行性のRNA分子の機能に迫ることを最終ゴールとして、接木実験により環境要因特異的なRNA分子を同定した。
全身移行性RNAをゲノムワイドに同定するため、マイクログラフティング法によりシロイヌナズナshootとルベラナズナrootの接木を行い、RNA-Seq解析を通してシロイヌナズナshootからルベラナズナrootへ移行するシロイヌナズナ由来のmRNAを同定した。同定は、unique SNPsを指標とする解析パイプラインによって行った。環境要因によって移行性mRNAのプロファイルに変化が現れるかを調べる目的で、栄養欠乏区を用意して、栄養リッチ区と比較試験を行った。その結果、環境要因によって移行性mRNAのプロファイルは大きく変化することが明らかとなり、環境情報が移行性mRNAへと置換されている可能性があるという仮説が改めて支持された。種を越えた現象の保存性を調べるため、トマトでもシロイヌナズナで行った試験と同様の試験を行った。二種の間で移行性mRNAのプロファイルを比較したところ、多くのmRNAが共通して見つり、個体内のmRNAの長距離移行メカニズムは保存された現象であることが示唆された。環境要因特異的な全身移行性RNA分子の個体内におけるダイナミクスを理解するため、RNAアプタマーSpinachを用いたRNA分子の可視システムを構築した。今後は以上の得られた知見をもとに、移行性mRNAが環境情報の伝達物質として働くのか、その機能同定につなげたい。
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