small RNAを介したイネ雄性生殖器官形成・成熟における制御機構の解明

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本研究は、イネ雄性生殖器官形成・成熟過程における遺伝子発現制御機構を解明することを目的として研究を行っている。雄性生殖器官発達過程を花粉発達過程から4ステージに分類し、次世代型シーケンサーを用いて、small RNAのクローニングを行った。得られたsmall RNA情報について、全ゲノム配列に対してBLAST解析を行い、ゲノム配列と完全一致する配列のみを抽出し、ゲノム内の存在位置を決定した。次に既存のnon-coding RNA情報及びrepeat/transposon配列、TAS-gene配列に対して再びBLAST解析を行い、取得配列の分類を行った結果、repeat/transposon配列由来と推定される配列が最も多く含まれていることを明らかにした。この配列由来と考えられるものはra-siRNAである可能性が高く、また他の研究報告によっても内在性のsmall RNA中ではこのsiRNAが最も多く含まれることが指摘されており、雄性生殖器官由来のsmall RNAにおいて同様の傾向が見られることを確認した。上記解析に加えて、取得small RNA配列に関して配列長をもとに分類を行った。その結果、各ステージにおける配列長分布のピークが1細胞性花粉期、2細胞性花粉期、3細胞性花粉期の3ステージでは24ntに分布のピークを取るのに対して減数分裂/四分子期のみが21ntに配列長分布のピークを取る事を明らかにした。減数分裂/四分子期が21ntに分布のピークを取り且つピークが発達過程の進行と共に24ntに移動することは極めて特徴的な傾向である。更に、small RNAと標的遺伝子のマイクロアレイデータを基にした逆相関解析から、雄性生殖器官形成に関与する可能性を持つsmall RNAを多数同定した。