根の組織構築に関与するphysical morphogenとしての静止中心

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根端始原細胞は分裂活性の活発な細胞群とその内部に存在する機能がよくわからない静止中心(Quiescent Center:QC)と呼ばれるDNA合成の不活発な細胞群から構成されている。分裂活性の活発な細胞群の増殖は、根を構成するさまざまな組織(表皮、内皮、中心柱)の、伸長軸に対する対称的構築を伴う。このことは、QCを取り囲んでいる根端始原細胞群が、その細胞の位置する場所によって、その将来の分化の方向性と分裂回数が既に決定されていることを暗示しており、QC自体が根の対称的組織分化を代謝的、物理的に制御している本体である可能性が高い。私は、以上の作業仮説に基づき、これまでに、根端で特異的に発現しているいつくかのタンパク質を同定してきたが、今年度は、特に、QCを含む根端における遺伝子発現におよぼす温度ストレスの影響について検討した。はつかだいこんを短時間の温度ストレス(10℃あるいは30℃、3時間)下におき、特異的な遺伝子発現の変動を2次元電気泳動で解析した。その結果、根端遺伝子の中には、温度ストレスにより、(1)発現が増加するグループ、(2)減少するグループ、(3)低温処理でのみ発現が誘導されるグループ、(4)高温処理でのみ発現が誘導されるグループ、(5)温度変化の影響を受けないグループが存在することが判明した。また、低温処理後、通常温度にもどし、QCを除く根端の細胞集団が分裂によって更新するような時間培養を続けた根端においても、(3)の変化が持続するタンパク質も存在していた。これらの結果は、根端遺伝子群の温度ストレス応答の多様性を示していると考えられ、QCとの関連性についても興味がもたれる。現在、次のステップとして、今回得られた特異的変動を示すタンパク質群のクローニングを進めている。