植物細胞における染色体分配機構の解明

本研究は、植物細胞における分裂装置の構築機構とそれを反映する染色体分配様式が、進化の過程においてどのように変化してきたのかを明らかにすることを目的としています。細胞周期M期後期にみられる紡錘体伸長は、染色体を分配するための重要な機構です。紡錘体伸長は、動物細胞では一般的な機構ですが、植物細胞では分裂組織における紡錘体伸長の有無とその染色体分配への寄与が明らかではありませんでした。そこで、本研究では材料に3種類のモデル細胞系、タバコ培養細胞BY-2(以下BY-2細胞)、シロイヌナズナ根端細胞、ヒメツリガネゴケ原糸体を選び、これらモデル細胞系における細胞周期のM期後期の紡錘体伸長を測定し、比較しました。昨年度までに、BY-2細胞、シロイヌナズナ根端細胞、ヒメツリガネゴケ原糸体細胞においてM期後期に紡錘体伸長が起こることを示し、後期紡錘体の伸長率は同程度であることが示されました。本年度は昨年度の結果をふまえ、ヒメツリガネゴケ原糸体における紡錘体形態の詳細な解析を行いました。観察数を増やすため蛍光抗体染色法を用い、M期後期における染色体間の距離に対する紡錘体長を測定しました。その結果、ヒメツリガネゴケ原糸体では染色体間の距離がある一定の長さを越えると紡錘体長に大きな変化がみられました。この結果から、ヒメツリガネゴケ原糸体では、紡錘体伸長が染色体分配へ寄与する割合は、M期後期の後半に大きくなることが示唆されました。この結果はBY-2細胞でみられる紡錘体の動態と同様であり、シロイヌナズナ根端細胞とは異なると考えられます。これまでに報告されている様々な生物の研究から、紡錘体の伸長率と伸長開始時期について考えると、進化的にも形態学的にも大きく異なる動物細胞と植物細胞で紡錘体伸長が染色体の分配に同程度寄与しており、紡錘体伸張が染色体の分配に果たす役割をより一層明確に出来たと考えています。

本研究は、植物細胞における分裂装置の構築機構とそれを反映する染色体分配様式が、進化の過程においてどのように変化してきたのかを明らかにすることを目的としています。細胞周期M期後期にみられる紡錘体伸長は、染色体を分配するための重要な機構です。紡錘体伸長は、動物細胞では一般的な機構ですが、植物細胞では分裂組織における紡錘体伸長の有無とその染色体分配への寄与が明らかではありませんでした。そこで、本研究では材料に3種類のモデル細胞系、タバコ培養細胞BY-2(以下BY-2細胞)、シロイヌナズナ根端細胞、ヒメツリガネゴケ原糸体を選び、これらモデル細胞系における細胞周期のM期後期の紡錘体伸長を測定し、比較しました。昨年度までに、BY-2細胞、シロイヌナズナ根端細胞、ヒメツリガネゴケ原糸体細胞においてM期後期に紡錘体伸長が起こることを示し、後期紡錘体の伸長率は同程度であることが示されました。本年度は昨年度の結果をふまえ、ヒメツリガネゴケ原糸体における紡錘体形態の詳細な解析を行いました。観察数を増やすため蛍光抗体染色法を用い、M期後期における染色体間の距離に対する紡錘体長を測定しました。その結果、ヒメツリガネゴケ原糸体では染色体間の距離がある一定の長さを越えると紡錘体長に大きな変化がみられました。この結果から、ヒメツリガネゴケ原糸体では、紡錘体伸長が染色体分配へ寄与する割合は、M期後期の後半に大きくなることが示唆されました。この結果はBY-2細胞でみられる紡錘体の動態と同様であり、シロイヌナズナ根端細胞とは異なると考えられます。これまでに報告されている様々な生物の研究から、紡錘体の伸長率と伸長開始時期について考えると、進化的にも形態学的にも大きく異なる動物細胞と植物細胞で紡錘体伸長が染色体の分配に同程度寄与しており、紡錘体伸張が染色体の分配に果たす役割をより一層明確に出来たと考えています。