エピジェネティック変異イネEpi-dlを用いた遺伝子発現制御機構の解明

利用表观遗传突变体水稻 Epi-dl 阐明基因表达控制机制

• 批准号: 05J07860
• 负责人: 三浦 孝太郎
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J07860/
• 关键词: エピシェネティック制御; イネ; エピジェネティック変異; 遺伝子発現制御; エピジェネティクス; 変異体解析

課題担当者は、1個体内に矮性と正常の表現型がキメラ状に混在するイネ突然変異体Epi-d1を見いだし、この現象の解明に取り組んでいる。前年度までに、この不安定な表現型は第5染色体上のD1(三量体Gタンパクαサブユニット)遺伝子座のDNAメチル化状態とヒストン修飾が不安定に変化し、D1遺伝子発現を不安定にしていることに起因することを突き止めた。そこで、今年度はこのDNAおよびヒストン修飾の不安定性がどのようにして与えられているのかを検証した。最近、DNAメチル化やクロマチン状態を導く因子としてsmall RNAの関与が報告されている。このsmall RNAはリピート配列より発生し、そのリピート配列にDNAメチル化を付加し、ヘテロクロマチン化を誘導することが知られている。D1遺伝子の上流域には高度に保存されたリピート配列が存在し、また、この領域のDNAメチル化状態が不安定に変化していることからこの不安定性にはsmall RNAの関与を疑った。そこでポジショナルクローニングで特定した33.5kbの領域内に、30塩基のプローブを1塩基ずつずらして設計した超高密度タイリングアレイによるsmall RNAのスクリーニングを行った。野生型日本晴、Epi-d1の正常型、Epi-d1の矮性型からsmall RNAを精製し、蛍光標識してタイリングアレイにハイブリダイズしたところ、多数のsmall RNAを検出した。また、幾つかの領域で伽Epi-d1の矮性型が日本晴やEpi-d1の正常型に比べて高いsmall RNAシグナルを示した。この結果を受けてsmall RNAのノーザンハイブリダイゼーションによる発現解析を行ったところ、アレイで検出したsmall RNArシグナルはほぼ全てのプローブで検出することができたが、Epi-d1の矮性型に特異的に多く蓄積している様なsmall RNAは得られなかった。現在、抑制変異体を作出しEpi-d1における不安定なエピジェネティック制御に必須な因子の特定を試みている。

The study authors found that one of the short and normal phenotypes in the body was mixed with the other, and the phenomenon was suddenly changed into Epi-d1. In the previous year, the phenotype of this instability was changed from the DNA mapping status and modification of the D1(trisomer G) locus on chromosome 5 to the instability, and the D1 gene was found to be the cause of this instability. This year's DNA modification instability has been identified. Recently, the DNA status of small RNA has been reported. The small RNA sequence is generated, and the small RNA sequence is induced. D1 DNA fragments are highly conserved in the upper watershed, and the DNA sequence in this domain is unstable. The 33.5kb domain of small RNA was designed for ultra-high density RNA distribution. wild-type Nippon Haru, Epi-d1 normal type, Epi-d1 dwarf type, small RNA purification, light identification, most small RNA detection The short type of Epi-d1 is higher than the normal type of Epi-d1. The results showed that small RNA was isolated from the whole genome and accumulated in Epi-d1-specific small RNA. Now, to suppress the variation of the Epi-d1, the instability of the system must be controlled by specific factors.

项目成果

High resolution mapping revealed a 1.3-Mbp genomic inversion in Ssil, a dominant semidwarf gene in rice (Oryza sativa L. ) .

高分辨率作图揭示了水稻 (Oryza sativa L.) 的显性半矮化基因 Ssil 中存在 1.3-Mbp 基因组倒位。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Plant Breeding 128
• 作者: Miura;K.;Wu;J.;Sunohara;H.;Wu;X.;Matsumoto;T.;Matsuoka;M;Ashikari;M. and Kitano;H.;Kotaro Miura
• 通讯作者: Kotaro Miura

細胞工学別冊植物細胞工学シリーズ24植物のエピジェネティクス

细胞工程特别版植物细胞工程系列24植物表观遗传学

• 发表时间: 2008
• 作者: M.Nakai;K.Nagai;Y.Murata;M.Morinaga;Kotaro Miura;Kotaro Miura;三浦 孝太郎
• 通讯作者: 三浦 孝太郎