トレニアの表皮起源シュート再生系を用いた細胞リプログラミングと分裂組織構築の解析

使用蓝猪耳表皮源芽再生系统分析细胞重编程和分生组织构建

• 批准号: 19J13924
• 负责人: 森中 初音
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J13924/
• 关键词: リプログラミング; 脱分化; SAM構築

トレニア（Torenia fournieri）では、茎断片の培養により高い効率で表皮起源のシュート再生を誘導できる組織培養系が知られている。この培養系は高度に分化した表皮細胞のリプログラミングや明らかなカルス段階を経ないシュート再生など、これまでシュート再生の分子生物学的な研究に盛んに用いられてきたシロイヌナズナの組織培養系(2段階培養系)とは大きく異なる特徴を持つ。本研究ではこの組織培養系についてトランスクリプトーム解析と細胞学的解析を進め、この表皮起源シュート再生が、異なる仕組みによって制御されている3つの段階からなることを示した。まず、培養開始直後に遺伝子発現プロファイルが急速に変化し、複数の器官・組織の特徴をあわせもつ状態に変化する。この時期には、シロイヌナズナの3つのカルス誘導系で培養初期に発現が上昇する遺伝子の多くで発現の上昇が見られた。これらの初期の変化はサイトカイニンを必要としない。その後、サイトカイニン依存的に核小体形成や細胞周期の転写活性化が起こり、さらにその後、SAM制御遺伝子が高発現し不定芽が形成される。本研究で特定された、シロイヌナズナの3つのカルス誘導系とトレニアのシュート再生系で共通して発現上昇を示す遺伝子遺伝子郡には培養系の違いを超えて普遍的に細胞リプログラミングを制御する因子が含まれている可能性がある。今後これらの因子について空間的発現パターン解析や、リプログラミングに伴う細胞の変化やシュート再生における機能解析を行うことで、広く細胞リプログラミングを制御する分子ネットワークを明らかにできると期待される。

The tissue culture system of Torenia fournieri was established with high efficiency in the culture of stem fragments. These culture lines are characterized by highly differentiated epidermal cell differentiation, differentiation, regeneration, and regeneration in molecular biology. This study is aimed to demonstrate the progress of tissue culture system analysis and cytological analysis, the origin of epidermis regeneration, and the control of different tissue groups. After the start of culture, the gene development process changes rapidly, and the characteristics of multiple organs and tissues change rapidly. In the early stage of culture, the number of genes increased, and the number of genes increased In the early days of the war, it was necessary to change. After the formation of nucleosomes, the activation of cell cycle and the formation of adventitious buds, SAM control genes are highly developed. This study specifically shows that the common increase in the three cells-inducing lines of Sirona and the regeneration line of Turona indicates that there is a possibility that the gene transfer gene may exceed the violation of the culture line and control the widespread proliferation of cells. In the future, these factors will affect the development of space, including analysis of functions and control of molecular biology.

项目成果

Analysis of the Dedifferentiation Process of Epidermal Cells during Shoot Regeneration in Cultured Stem Segments of Torenia fournieri.

蓝猪耳培养茎段再生过程中表皮细胞去分化过程的分析。

• 发表时间: 2020
• 作者: 森中初音;間宮章仁;岩元明敏;玉置裕章;鈴木孝征;佐藤良勝;池内桃子;岩瀬哲;杉本慶子;東山哲也;杉山宗隆
• 通讯作者: 杉山宗隆

トレニア茎断片培養系における表皮起源シュート再生に先立つ表皮細胞脱分化の解析

蓝猪耳茎片段培养系统中表皮芽再生前表皮细胞去分化的分析

• 发表时间: 2019
• 作者: 森中初音;間宮章仁;岩元明敏;玉置裕章;鈴木孝征;佐藤良勝;池内桃子;岩瀬哲;杉本慶子;東山哲也;杉山宗隆
• 通讯作者: 杉山宗隆

Transcriptome Dynamics of Epidermal Reprogramming during Direct Shoot Regeneration in Torenia fournieri.

• DOI: 10.1093/pcp/pcab101
• 发表时间: 2021-11-10
• 期刊: Plant & cell physiology
• 影响因子: 4.9
• 作者: Morinaka H;Mamiya A;Tamaki H;Iwamoto A;Suzuki T;Kawamura A;Ikeuchi M;Iwase A;Higashiyama T;Sugimoto K;Sugiyama M
• 通讯作者: Sugiyama M

トレニア茎断片培養系におけるシュート再生過程での表皮細胞脱分化の解析

蓝猪耳茎片段培养系统芽再生过程中表皮细胞去分化分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 森中初音;間宮章仁;玉置裕章;鈴木孝征;池内桃子;岩瀬哲;杉本慶子;東山哲也;杉山宗隆
• 通讯作者: 杉山宗隆