DNAメチル基転移酵素を制御するトランスポゾン由来のイネmicroRNAの解析

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イネのmicroRNAの一種であるmiRJはトランスポゾンから産生され、de novo DNAメチル基転移酵素遺伝子OsDRM2を標的とする。de novo DNAメチル基転移酵素はDNAのメチル化を通して遺伝子サイレンシングの確立や維持に関与することが示されていることからmiRJはトランスポゾンのサイレンシング抑制機構として働く可能性がある。本研究はこれまでにmiRJが配列依存的にOsDRM2の発現を量的に負に制御していることを明らかにした。本年度はOsDRM2の発現低下によりトランスポゾン領域内の遺伝子のDNAメチル化が低下するか明らかにするために、RNAi法により作出したOsDRM2発現低下カルスを用いてMcrBC-PCR解析を行った。その結果、OsDRM2発現低下カルスではトランスポゾン領域内の遺伝子のDNAメチル化程度が低下していることが明らかになった。よってmiRJがトランスポゾンの内部から生成されると、miRJによるOsDRM2遺伝子の発現抑制を介してトランスポゾンのDNAメチル化が阻害され、トランスポゾンが不活性化を回避する経路が明らかになった.miRJの転写経路を明らかにするために、miRJ前駆体の配列を調べた結果、miRJ前駆体は主に7番染色体のmiRJ前駆体遺伝子より転写されていた。ChIP-PCR解析とバイサルファイトシーケンス解析を行った結果、7番染色体のmiRJ前駆体遺伝子はイネゲノム上の残りの4つのmiRJ前駆体遺伝子とは異なるエピジェネティックな修飾を受けていることが明らかになった。以上より、トランスポゾン由来の小分子RNAであるmiRJは宿主サイレンシングの回避に働く一方で、自身の転写は宿主のエピジェネティックな制御の下にあることが明らかになった。トランスポゾンの活性は複数のエピジェネティックな制御を通して適切に調節されていると考えられる。