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植物の多細胞化と陸上進出に伴い進化したゲノム恒常性維持機構の解明

阐明随着植物多细胞化及其向陆地扩张而进化的基因组稳态机制

基本信息

批准号：
20K06697
负责人：
愿山郁
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、まずゼニゴケMpSOG-GUS形質転換体を用いて、MpSOG1が葉状体のメリステム領域で発現していることを示した。次に、ゼニゴケのX線照射に対する様々な応答機構にMpSOG1が関与しているのかどうかに注目した。最初にゼニゴケにX線を照射した後のDNA複製の状況をEdUの取り込みで調べた結果、X線照射後、1日目でメリステム領域でのDNA複製は抑制されていた。しかし、mpsog1変異体でも同様にDNA複製が抑制されていたため、そのDNA複製の抑制にはMpSOG1は関与していないことが明らかになった。ナズナではDNA損傷に応答したDNA複製の停止にはAtSOG1が関与していたので、DNA損傷に応答したDNA複製の停止のメカニズムはゼニゴケとナズナで異なっていることが明らかになった。ナズナではDNA損傷に応答してAtSOG1が高リン酸化され、活性化することがわかっている。そこで、ゼニゴケMpSOG1-FLAG形質転換体をX線照射し、2時間後に葉状体からタンパク質を抽出して、FLAG抗体でMpSOG1のリン酸化を調べた。予想に反して、ゼニゴケではX線照射に応答したMpSOG1のリン酸化は認められなかった。昨年度はRNA-seqを行い、ゼニゴケではDNA修復に関わる遺伝子群の制御の一部だけにMpSOG1が関与していることを示したが、今年度は、MpSOG1が活性酸素消去系の遺伝子群の制御に大きく関わっていることを明らかにした。以上の結果から、植物が陸上化した時からゼニゴケはナズナAtSOG1とアミノ酸配列の似たMpSOG1を保持しているが、その主な働きは活性酸素の消去システムの活性化を担っていることが示唆された。加えてMpSOG1はDNA損傷応答にも一部関わっていたが、ナズナに至る進化の過程において、SOG1タンパク質はDNA損傷応答全般の制御に特化していったことが予想された。

This year, it was revealed that MpSOG1 has been discovered in the field of thallus and media by using the MpSOG-GUS form replacement. Next, the X-ray irradiation mechanism MpSOG1 and MpSOG 2 DNA replication status after initial X-ray irradiation was investigated. DNA replication inhibition was observed after X-ray irradiation. MpSOG1 is the same as MpSOG1, which inhibits DNA replication. DNA replication stops when DNA damage occurs. DNA replication stops when DNA damage occurs. The DNA damage response is AtSOG1, which is highly acidified and activated. MpSOG1-FLAG is a new type of antibody. After 2 hours of X-ray irradiation, MpSOG1-FLAG antibody is extracted and acidified. I want to be able to react to X-ray irradiation, and I want to be able to react to MpSOG1. Last year, MpSOG1 was involved in the control of DNA repair related gene subgroups. This year, MpSOG1 was involved in the control of active acid elimination system related gene subgroups. The above results show that the plant has been transformed into a terrestrial plant, and the active plant has been transformed into an active plant. Add MpSOG1 DNA damage response to a part of the process of evolution, SOG1 DNA damage response to a whole range of specific