根端分裂組織の成立に関わる基礎要因の解析

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根原基の発達から根端分裂組織の確立に至る過程について、シロイヌナズナの温度感受性突然変異体srd2、rid1、rid4、rpd1、rrd1、rrd2を用いた分子遺伝学的解析を行った。脱分化(細胞増殖能獲得)と分裂組織形成の両方に関わるsrd2変異体に関しては、責任遺伝子SRD2がsnRNA転写活性化因子をコードすることをすでに明らかにしていたが、本年度はとくに側根原基の発達に伴うsnRNA蓄積パターンの変動とそれに対するsrd2変異の影響について検討した。その結果、はじめ原基全域に亘って高いレベルで蓄積していたsnRNAが、原基の発達に伴い一旦消失し、その後再び蓄積する、というダイナミックな変化が見出された。このsnRNAの再蓄積は一様ではなく、snRNA分布のピークが基部側から次第に先端に移動して、最終的には分裂組織(と中心柱)に偏在する蓄積パターンを示した。srd2変異はsnRNAの再蓄積に強く影響し、snRNAレベルの上昇を妨げるとともに、分布パターンを撹乱した。このときsrd2変異体の側根原基は根端分裂組織を確立できず、瘤状の異常な形態となった。以上より、分裂組織予定領域におけるsnRNAの十分な蓄積が、分裂組織確立の必要条件であることが示唆された。細胞増殖全般に不完全な温度感受性を示し、制限温度下では帯化根を形成しやすいrid4変異体については、責任遺伝子RID4を特定し、pentatricopeptideタンパク質の一種をコードすることを突き止めた。根原基発達に必要な高い細胞分裂活性の維持に関わるrpd1変異体については、責任タンパク質RPD1の構造をin silicoで解析し、二次構造上winged helixとの関連が窺われる配列の特徴的な繰り返しを見出した。その他、rid1、rrd1、rrd2について、それぞれ責任遺伝子の単離・同定に向け解析を進めた。