時計遺伝子発現を伴わない原核生物の概日転写制御と光周的遺伝子発現

无时钟基因表达的原核生物中的昼夜节律转录控制和光周期基因表达

• 批准号: 22657043
• 负责人: 岩崎 秀雄
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22657043/
• 关键词: シアノバクテリア; 概日リズム; 明暗応答; 環境応答; Synechococcus; シグマ因子

目的:単細胞性シアノバクテリアは概日リズムを示す最も単純な生物群である。申請者は連続明条件下におけるゲノムワイドな転写リズムを示すが,夜間には時計遺伝子を含むほとんどのmRNAが直ちに分解されるダイナミックなゲノム発現動態を明らかにした。このことから,シアノバクテリアの概日時計は暗期中で転写を制御しないと考えられたが,最近一部の暗誘導遺伝子群の暗誘導に時刻依存性,時計遺伝子依存性が見られた。このことは,従来真核生物にのみ想定されていた概日時計を介する光周的な遺伝子発現が,原核生物においても存在することを初めて示している。さらに,暗期中でも減衰振動発現を示す遺伝子を発見し,時計遺伝子の転写が停止する夜間においても概日時計が転写を調節できることが明らかになった。本研究では,これらの解析を踏まえ,シアノバクテリアの明暗応答と概日応答の統合的制御の分子機構を解明することを目的とした。このため,とくに時計遺伝子kaiABCの転写翻訳が停止する暗期中で,digA遺伝子など少数の遺伝子群が概日転写振動(ただし減衰振動)を示すことに着目し,この発現パターンがシグマ因子に依存することを明らかにした(投稿中)。また,レポーターの作成も試みたが,暗期特有のマスキングがかかっているためか,あるいはレポーター蛋白質が発現しにくいためか暗誘導の転写レポーター作成には至っておらず,今後の課題として残った。いっぽう,その過程で時計遺伝子の概日発現の一細胞観測に成功し,コロニー内での位相の差(ばらつき)を確認した。

Objective :単 cellular シアノバ <s:1> テリア テリア テリア 単 roughly リズムを to demonstrate す the most 単 単 pure な biota である. Applicants は even under the condition of 続 Ming に お け る ゲ ノ ム ワ イ ド な planning write リ ズ ム を shown す が, night に は chronometer heritage 伝 son を containing む ほ と ん ど の mRNA が straight ち に decomposition さ れ る ダ イ ナ ミ ッ ク な ゲ ノ ム 発 now dynamic を Ming ら か に し た. こ の こ と か ら, シ ア ノ バ ク テ リ ア の is day hour meter は dark midterm で planning write を suppression し な い と exam え ら れ た が, recently a の dark induced heritage 伝 subgroup の induced に time dependency, dark hour meter heritage 伝 child dependency が see ら れ た. こ の こ と は 従 to eukaryotes に の み scenarios さ れ て い た almost daily hour meter を interface す る な of light week 伝 発 が now, prokaryotes に お い て も exist す る こ と を early め て in し て い る. さ ら に, dark midterm で も damping vibration 発 を now shown す heritage 伝 son を 発 し, hour meter heritage 伝 son の planning write が stop す る night に お い て も almost daily hour meter が planning write を adjust で き る こ と が Ming ら か に な っ た. This study で は, こ れ ら の parsing を tread ま え, シ ア ノ バ ク テ リ ア の tone 応 応 answer answer と almost day の suppression of integration of の molecular institutions を interpret す る こ と を purpose と し た. こ の た め, と く に chronometer posthumous son 伝 kaiABC の planning write turn 訳 が stop す る dark midterm で, traces of digA 伝 son な ど minority の heritage 伝 subgroup が almost daily planning write vibration (た だ し damping vibration) を shown す こ と に mesh し, こ の 発 now パ タ ー ン が シ グ マ factor に dependent す る こ と を Ming ら か に し た (contribute). ま た, レ ポ ー タ ー の done try も み た が, dark period characteristic の マ ス キ ン グ が か か っ て い る た め か, あ る い は レ ポ ー タ ー protein が 発 now し に く い た め か dark induced の planning write レ ポ ー タ ー made に は to っ て お ら ず, future の subject と し て residual っ た. い っ ぽ う, そ の process で chronometer heritage 伝 son の is day 発 の a cell し に 観 test success, now コ ロ ニ ー within で の phase の difference (ば ら つ き) を confirm し た.

项目成果

絶対光要求性シアノバクテリアにおけるシグマ因子を介したエネルギー飢餓条件での概日転写リズムの発見:夜間の遺伝子発現制御メカニズムの解析

专性光养蓝藻中西格玛因子介导的能量饥饿条件下昼夜转录节律的发现：夜间基因表达控制机制的分析

• 发表时间: 2011
• 作者: 細川徳宗;岩崎秀雄
• 通讯作者: 岩崎秀雄

多細胞性シアノバクテリアのコロニー・パターン形成と振動運動

多细胞蓝细菌的菌落模式形成和振荡运动

• 发表时间: 2010
• 作者: Y.Kubo;T.Takeuchi;K.Okano;T.Okano;深澤裕貴
• 通讯作者: 深澤裕貴

概日リズムの低温限界

昼夜节律的寒冷极限

• 发表时间: 2011
• 作者: 陳墨淵;村山依子;伊藤浩史;郡宏;岩崎秀雄
• 通讯作者: 岩崎秀雄

単細胞性シアノバクテリアにおけるシグマ因子の概日発現に関する解析

单细胞蓝藻中σ因子的昼夜表达分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 小島崇;細川徳宗;岩崎秀雄
• 通讯作者: 岩崎秀雄