自家不和合性におけるエピジェネティックな遺伝子発現制御機構の解明

自交不亲和性中表观遗传基因表达控制机制的阐明

• 批准号: 14J10324
• 负责人: 安田 晋輔
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J10324/
• 关键词: 自家不和合性; アブラナ科植物; エピジェネティクス; 優劣性; DNAメチル化

アブラナ科植物Brassica rapaの自家不和合性を制御する花粉因子SP11の対立遺伝子間の発現には優劣性の現象が見られ、優性側のSP11近接領域から作られる低分子RNA（Smi）が劣性側SP11プロモーターのメチル化を誘導し、その発現を数万分の一まで抑制することが強く示唆されている。しかし、その強力な発現抑制機構の詳細は不明であった。シロイヌナズナを用いて本優劣性現象を再現させるため、B. rapaの劣性SP11プロモーター:GUSとSmi産生領域を導入したが、GUSの発現抑制は確認されなかった。導入したSP11プロモーター領域のみでは不十分である可能性が考えられ、約1.5kb上流に位置するSP11プロモーターと高い相同性を示す３回繰り返し配列に着目した。劣性SP11プロモーター:GUSおよび繰り返し配列を含む劣性SP11プロモーター:GUSをそれぞれB. rapaに導入したところ、繰り返し配列を含む劣性SP11プロモーター:GUS導入株においてのみ、Smi存在下でGUS染色が見られなくなる程の強い発現抑制が確認された。この繰り返し配列もSmi存在下でDNAメチル化されていることが確認され、SmiによるSP11の強い発現抑制にはSP11上流の繰り返し配列を含む広範囲のゲノム領域が重要であることが示唆された。Smiで説明できる優劣性関係は一部に限られており、今回、新たな低分子RNAであるSmi2を見出し、Smi2が他の４つの対立遺伝子間の優劣性を制御していることを明らかにした。各Smi2は自己よりも劣性のSP11プロモーターと高い相同性を示しており、DNAのメチル化を誘導することで劣性SP11の発現を抑制していた。B. rapaにおける優劣性が全て低分子RNAによって説明でき、低分子RNAを介したエピジェネティックな優劣性制御が普遍的に関与していることを明らかにした。

Brassica rapa, a plant of the family Liliaceae, is responsible for the prevention and control of pollen factor SP11 in the field of low molecular weight RNA (Smi), low molecular weight RNA (Smi), high molecular weight, low molecular weight, low molecular weight, low The government and the government are forced to find out that the suppression mechanism is not responsible for unknown accidents. In this case, you can see that the bad SP11 is bad again, B. rapa is bad because the health field is affected, and the GUS is restrained to confirm that it is bad. In the field of SP11, it is not very important to study the possibility, and the location of the upstream of 1.5kb, the location of SP11, the location of high homogeneity, indicates that 3 times to return to the column to focus on. Bad SP11: bad GUS: bad GUS: bad GUS, bad SP11, bad GUS, bad DNA, bad DNA, In the presence of Smi, it is necessary to confirm that the Smi is in the presence of the SP11, and that the SP11 is strongly suppressed. The upstream of SP11 is strongly suppressed. Smi is responsible for the poor performance of the system. This time, the new low molecular weight RNA has been found in the Smi2, and the Smi2 has been used for 4 years to control the performance of the system. Each Smi2 is responsible for its own disadvantages. The similarity of its high and low levels indicates that it is possible to reduce the severity of the bad SP11. The homogeneity of the high and low levels of the Smi2 shows that the bad SP11 causes the inhibition of the disease. B. the low molecular weight RNA, the low molecular weight RNA, the low molecular weight, the low molecular weight.

项目成果

アブラナ科植物において低分子RNAとその標的配列の多様性により複雑な階層的優劣性が制御される

十字花科植物中复杂的等级优势是由小RNA及其靶序列的多样性控制的

• 发表时间: 2015
• 作者: 和田 七夕子;安田 晋輔;柿崎 智博;三浦 栄子;樽谷 芳明;高田 美信;鈴木 剛;渡辺 正夫;高山 誠司
• 通讯作者: 高山 誠司

Trans-acting small RNA controlling the dominance hierarchy among self-incompatibility alleles in Brassica rapa.

反式作用小RNA控制白菜自交不亲和等位基因之间的显性等级。

• 发表时间: 2016
• 作者: Shinsuke Yasuda;Yuko Wada;Tomohiro Kakizaki;Eiko Miura;Yoshiaki Tarutani;Taiki Shimoda;Yoshinobu Takada;Go Suzuki;Masao Watanabe;Seiji Takayama.
• 通讯作者: Seiji Takayama.