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2014 年度 実績報告書

植物の代謝・シグナル伝達における植物ホルモン間クロストークの数理モデル化

公募研究

研究領域大地環境変動に対する植物の生存・成長突破力の分子的統合解析
研究課題/領域番号 25119718
研究機関広島大学

研究代表者

粟津 暁紀  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (00448234)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード遺伝子発現揺らぎ / 環境応答
研究実績の概要

本研究では、通常生育環境及びストレス環境における植物の網羅的な遺伝子発現挙動を、実験データの数理的解析に基づいて考察している。今年度は特に、近年様々な生物で注目されつつある、通常の生育環境における個体間の各遺伝子発現の「ばらつき (noise) 」と、ストレス負荷等の環境変化における各遺伝子の平均的な変動の強さ(「応答 (plasticity)」)の関係に着目し、シロイヌナズナ遺伝子の網羅的発現データ解析を行った。
まず植物ホルモン関連遺伝子、及び様々な機能グループの遺伝子について、AtGenExpress より公開されている、非生物的ストレス負荷、病原性ストレス負荷、及び栄養ストレス負荷時における遺伝子発現変動のマイクロアレイデータを用い、発現のnoise-plasticity関係を考察した。その結果シロイヌナズナの場合、各種ホルモン投与に対し敏感な応答を示す遺伝子のグループ及びその他各種機能に関わる遺伝子のグループ何れにおいても、強いnoise-plasticity相関が見出された。その一方で、発現が概日リズムと強く相関する遺伝子のグループでは、noise-plasticity相関が弱くなる傾向が見出された。この事からシロイヌナズナの遺伝子制御は、その遺伝子の機能性よりも概日リズムとの関係に、より影響を受けている可能性が考えられる。また酵母同様シロイヌナズナにおいても、TATAプロモーターを持つ遺伝子グループはnon-TATAプロモーターの遺伝子と比べ強いnoise-plasticity相関が得られるが、その差は小さいことが見出された。このようにシロイヌナズナの遺伝子発現におけるnoise-plasticity関係は、酵母や大腸菌のものと大きく異なる事が見出された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

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

  • [雑誌論文] Switching of Primarily Relied Information by Ant: A Combinatorial Study of Experiment and Modeling2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ogihara, Osamu Yamanaka, Toshiaru Akino, Shunsuke Izumu, Akinori Awazu, Hiraku Nishimori
    • 雑誌名

      Mathematical Approaches to Biological Systems

      巻: 1 ページ: 119-138

    • DOI

      10.1007/978-4-431-55444-8_6

    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロアレイデータに基づく植物の遺伝子発現揺らぎと応答の関係2015

    • 著者名/発表者名
      平尾耕大,永野惇,西森拓,粟津暁紀
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] マイクロアレイデータに基づく植物の遺伝子発現揺らぎと機能の関係2015

    • 著者名/発表者名
      平尾耕大,永野惇,西森拓,粟津暁紀
    • 学会等名
      植物生理学会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] トランスクリプトームデータの揺らぎ解析2014

    • 著者名/発表者名
      粟津 暁紀
    • 学会等名
      超高速環境パラメータ最適化の研究会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2014-08-07 – 2014-08-07
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01   更新日: 2023-03-16  

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