シロイヌナズナ内在トランスポゾンの転移活性化制御機構の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13440225
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 角谷 徹仁 国立遺伝学研究所, 総合遺伝研究系, 助教授 (20332174)
• Keywords: DNAメチル化 / 染色体 / シロイヌナズナ / トランスポゾン

Research Abstract

(1)CAC1の活性化に伴う遺伝子発現の変化
低メチル化突然変異ddm1におけるトランスポゾンCAC1の転移活性化に伴って、このトランスポゾンのRNA蓄積量が増加することが、ノザン解析およびRT-PCRで確認できた。また、RT-PCRによって、このトランスポゾンの活性化状態における転写産物のスプライシングパターンを決めた。alternative splicingによって少なくとも2種類のORFを使用していることがわかった。
(2)トランスポゾン活性化の遺伝的分解
ddm1突然変異は、染色体構造の変化と、DNA低メチル化と、転写レベルのサイレンシング解除の効果を持つ。このそれぞれの要素のうちのどれがトランスポゾン活性に影響し、どれが影響しないかを知るため、他の突然変異体におけるCAC1トランスポゾンの活性を調べている。DNAメチル化酵素遺伝子MET1の突然変異下では、転写産物の蓄積誘導は観察されたが、ddm1突然変異によるものよりも効果は小さかった。また、転移は観察されなかった。バイサルファイト法による詳細なメチル化パターン解析の結果、met1突然変異下では、このトランスポゾンのCpG配列のメチル化はほぼなくなっているが、non-CpGのメチル化が残っていることがわかった。一方、ddm1ではこの両者のメチル化が、ほぼなくなっていた。non-CpG配列のメチル化酵素遺伝子CMT3の突然変異とMET1の突然変異を組み合わせることにより、完全にメチル化の低下した突然変異体を得、DNA低メチル化がCAC1活性化の十分条件かどうかを検討する予定である。一方、ヒストン脱アセチル化酵素遺伝子の機能破壊系統では、CAC1の転写は観察されなかった。RNA/PTGSを解除する突然変異(ago1,sde1〜3)の効果を調べる実験も進行中である

Research Products

• [Publications] Miura, A: "Mobilization of transposons by a mutation abolishing full DNA methylation in Arabidopsis"Nature. 411. 212-214 (2001)
• [Publications] Habu, Y: "Epigenetic developmental mechanisms in plants : molecules and targets of plant epigenetic regulation"Current Opinion in Genetics & Development. 11. 215-220 (2001)
• [Publications] Takeda, S: "Linear DNA intermediates of the Tto1 retrotransposon in Gag particles accumulated in stressed tobacco and Arabidopsis thaliana"The Plant Journal. 27. 307-317 (2001)