RNA高次構造ダイナミクスを介した植物環境応答システムの解明

通过 RNA 构象动力学阐明植物环境响应系统

• 批准号: 20K21415
• 负责人: 大谷 美沙都
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K21415/
• 关键词: RNA高次構造; 植物環境応答; 温度依存性; RNAサーモメーター; RNA; 植物; 環境応答

本研究では、植物のロバストな細胞形質発現を可能にする環境応答システムとして「RNA高次構造ダイナミクス」に着目し、温度依存的なRNA高次構造ダイナミクス情報の新規取得、さらには、植物における「RNAサーモメーター」の同定を目指して解析を行っている。2021年度の22℃、28℃の温度条件で育てたシロイヌナズナ芽生えに関するトランスクリプトームデータの比較解析の結果、温度依存的にオーキシン関連遺伝子のmRNA代謝が大きく変化することが明らかとなっていた。一方で、シロイヌナズナpre-mRNAスプライシング関連変異体の解析から、芽生えの成長は温度（16℃、22℃、28℃）とサイトカイニンの両方に依存することがわかった。そこで、サイトカイニン、温度の両条件を変化させた条件でトランスクリプトーム解析を行った結果、新たに温度とサイトカイニンに依存したオーキシン関連遺伝子の発現変動が検出された。以上はmRNAプロセシング制御に対する温度と植物ホルモンの複雑な相互作用性を示唆しており、予想外ながらも非常に興味深い成果であった。

In this study, we focused on the environmental response model for the possible development of plant cell morphology, and on the new rules for obtaining temperature-dependent RNA high-order structure information, and on the simultaneous analysis of RNA high-order structure information for plant morphology. In 2021, under the temperature conditions of 22℃ and 28℃, the results of comparative analysis of growth factors and mRNA metabolism of temperature-dependent genes were analyzed. The temperature of germination (16℃, 22 ℃, 28 ℃) and the temperature of growth (16℃, 22℃, 28℃) are dependent on each other. For example, if the temperature of the sample changes, the result of analysis of the sample will be changed. The above mRNA expression system controls the temperature and the complex interaction of the plant. It is expected that the results will be very interesting.

项目成果

Importance of Nonsense-mediated mRNA Decay in Auxin Signaling during in vitro Organogenesis and Development in Plants

无义介导的 mRNA 衰变在植物体外器官发生和发育过程中生长素信号传导中的重要性

• 发表时间: 2021
• 作者: Chiam Nyet-Cheng;藤村 朋世;佐野 亮輔;出村 拓;大谷 美沙都
• 通讯作者: 大谷 美沙都

Characteristics of plant pre-mRNA splicing and its physiological significance

植物mRNA前体剪接特征及其生理意义

• DOI: 10.14952/seikagaku.2022.940861
• 发表时间: 2022
• 期刊: 生化学
• 作者: 高柳なつ;大谷美沙都
• 通讯作者: 大谷美沙都

Roles for mRNA quality control in the organ regeneration of plants

mRNA 质量控制在植物器官再生中的作用

• 发表时间: 2020
• 作者: 山口夏実;有吉眞理子;深川竜郎;Misato Ohtani
• 通讯作者: Misato Ohtani

栄養条件依存的な植物成長制御にはマイナータイプスプライシングが関与する

次要型剪接参与营养依赖性植物生长控制

• 发表时间: 2022
• 作者: 石橋鴻大;荒江星拓;吉積毅;栗原志夫;黒森崇;松井南;大谷美沙都
• 通讯作者: 大谷美沙都

How to transcribe and modify what kinds of snRNAs: Metabolic regulation of snRNAs is a key to environment-appropriate control of plant development

如何转录和修饰什么样的snRNA：snRNA的代谢调控是环境适宜控制植物发育的关键

• 发表时间: 2021
• 作者: Ayumi Masui;Keisuke Yuzu;Keiichi Yamaguchi;Yuji Goto;Yasushi Kawata;and Eri Chatani;藤田恭之;Ohtani M
• 通讯作者: Ohtani M