ゼニゴケｍｉｃｒｏＲＮＡの欠失変異体の作出および形態制御メカニズムの解明

地钱microRNA缺失突变体的创建及形态控制机制的阐明

• 批准号: 15J08774
• 负责人: 都筑 正行
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08774/
• 关键词: microRNA; ゼニゴケ; 発生

平成28年度は、前年度作出したゼニゴケmicroRNA（miRNA）変異株の解析を主に行った。CRISPR/Cas9を用いてMIRNA遺伝子座を標的として作出したmirna変異株の1つは、本来栄養成長を続ける葉状体が生殖器様に形態が変化していた。雌雄個体ともに生殖器様の形態を示したことから、このmiRNAは雌雄決定因子ではなく、栄養成長期から生殖成長期への相転換を通常時抑制していることが推測される。詳細に表現型を解析するため、変異体の走査型電子顕微鏡を用いた観察および切片観察を行なった結果、雄株の葉状体は精子を形成し、雌株の葉状体には造卵器が形成されていた。以上の結果から、このmiRNAはゼニゴケの栄養成長期から生殖成長期への相転換抑制因子であることが強く示唆された。miRNAは相補的な配列を持つmRNAに結合することで、標的遺伝子の発現を抑制するはたらきを持つ。そこで次に、表現型の原因となる標的遺伝子を同定することにした。前年度の研究により、プログラムによって塩基配列の相補性を元に行なったmiRNAの標的遺伝子予測、およびRACE方を用いた標的mRNAの切断部位同定の結果から、標的遺伝子としてすでに予測されていた遺伝子をRT-qPCR法によって定量し、変異株においてmRNAの蓄積量が増大していることがわかった。次にmiRNAと相補度合いの高い結合配列を、アミノ酸配列が変化しないよう同義置換した遺伝子配列をクローニングし、ベクターを用いて野生型植物体に遺伝子導入した形質転換体を作出した。miRNA耐性遺伝子の形質転換植物体は、雌雄ともにmirna変異株と同様に葉状体が生殖器官様に分化する表現型を示したことから、mirna変異体の表現型は、標的遺伝子の転写後発現抑制の欠損が原因であるということが強く示唆された。

In 2008, the company made a major contribution to the analysis of microRNA (miRNA) mutants. CRISPR/Cas9 is used to detect MIRNA gene loci, and the reproductive organs are transformed from thallus to thallus. Genital morphology of male and female individuals is shown in the following ways: miRNA is a sex-determining factor; it is a long-term reproductive growth period; it is a phase change; and it is usually inhibited. Detailed phenotypic analysis, electron microscopy, and microsectioning were used to examine the results of sperm formation in male thallus and oocyte formation in female thallus. The above results show that miRNA has a long-term effect on reproduction and growth, and a phase-change inhibitor has a strong effect on reproduction. miRNA complement gene expression is inhibited by binding to mRNA and expression of target gene. The cause of the phenotype is the same as that of the target gene. In the previous year's study, the complementary gene alignment of miRNA was detected by RT-qPCR, and the target mRNA accumulation increased in different strains. In addition, miRNA complementary combinations of high level binding sequences, such as miRNA acid sequences, miRNA synonymous substitutions, miRNA gene sequences, miRNA sequence, mi miRNA resistant genes are genetically altered plants, male and female, heteromorphic and homoecious, and reproductive organ differentiation phenotypes are expressed in different phenotypes, and post-production inhibition of target genes is a cause of strong inhibition.

项目成果

苔類ゼニゴケにおけるmicroRNAの機能解析

地钱中microRNA的功能分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 都筑正行，藤本剛史;西浜竜一;石崎公庸;栗原志夫;松井南;河内孝之;濱田隆宏;渡邊雄一郎
• 通讯作者: 渡邊雄一郎

Characterization of small RNAs in a liverwort, Marchantia polymorpha

地钱 (地钱) 中小 RNA 的表征

• 发表时间: 2015
• 作者: Masayuki Tsuzuki;Tsuyoshi Fujimoto;Ryuichi Nishihama;Kimitsune Ishizaki;Yukio Kurihara;Minami Matsui;Takayuki Kohchi;Takahiro Hamada;Yuichiro Watanabe
• 通讯作者: Yuichiro Watanabe

Profiling and characterization of microRNAs in the liverwort, Marchantia polymorpha

地钱、地钱中 microRNA 的分析和表征

• 发表时间: 2016
• 作者: 櫻井祐也;E. I. Vorobyov;細川隆史;吉田直紀;大向一行 & H. W. Yorke;Masayuki Tsuzuki
• 通讯作者: Masayuki Tsuzuki

Profiling New Small RNA Sequences

• DOI: 10.1007/978-1-4899-7708-3_14
• 发表时间: 2017-01-01
• 期刊: PLANT EPIGENETICS: METHODS AND PROTOCOLS, 2ND EDITION
• 作者: Tsuzuki, Masayuki;Watanabe, Yuichiro
• 通讯作者: Watanabe, Yuichiro

陸上植物に保存されたmicroRNAによる発生制御機構

陆地植物中保守的 microRNA 的发育控制机制

• 发表时间: 2016
• 作者: 都筑正行;濱田隆宏;渡邊雄一郎
• 通讯作者: 渡邊雄一郎