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赤外レーザ誘起遺伝子発現操作システム（Infrared Laser-Evoked Gene Operator ; IR-LEGO）は熱ショックプロモーター下流に発現させたい遺伝子のコード領域を持つトランスジェニック生物を作製し、標的とする細胞に赤外線をあてて温め、目的遺伝子を発現させるシステムであり、連携研究者の亀井らが開発したものである。細胞系譜や、遺伝子機能の解析を生体内で行うためのツールとして開発され、植物では、シロイヌナズナにおいて、根をはじめ様々な組織で単一細胞レベルでの遺伝子の発現誘導を可能としてきた。
本年度においては、赤外レーザ誘起遺伝子発現操作システムを用いてゼニゴケでの遺伝子発現誘導に成功した。ゼニゴケの熱ショックプロモーターはシロイヌナズナと相同性が高いにも関わらず、シロイヌナズナのHSP18.2プロモーターを用いた場合は下流遺伝子の発現はみられなかった。そこで、ゼニゴケのHSP17.4プロモーターを見出し、用いたところ下流遺伝子の誘導が観察された。この結果、及び本実験系ではノイズの少ない遺伝子発現誘導を望むことから、複数の植物の熱により誘導される遺伝子のプロモーター群を解析し、共通する配列の解析を行った。
絶対温度計測のための蛍光タンパク質プローブ開発に関しては、蛍光分光光度計を用いて、温度変化に対する感度が高く、定量的に評価できるプローブが共同研究者により見出され、これらプローブを導入した形質転換シロイヌナズナの作製中である。
細胞間コミュニケーション解析においても、このシステムが有効であることを示すため、シロイヌナズナ茎頂で発現する遺伝子を本システムにより、異所的に発現させたところ、下流遺伝子の発現が認められ、細胞間コミュニケーション解析手段としても有効であることを示すことができた。
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