Artificial feedback technology to understand the genetic redundancy

人工反馈技术了解遗传冗余

• 批准号: 21K19037
• 负责人: 上田 実
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19037/
• 关键词: ジャスモン酸; 始原植物ホルモン; ゼニゴケ; 受容体; dn-iso-OPDA; MpCOI1; dn-OPDA; 遺伝的冗長性

植物のほとんどの生理機能は植物ホルモンによって制御されており、その進化的起源から複雑な植物ホルモンシグナル伝達ネットワークを解明する試みが盛んである。ジャスモン酸イソロイシン（JA-Ile）は、植物の病原菌感染や虫による食害への防御応答、二次代謝活性化などの作用をもつ植物ホルモンである。JA-Ileが多様な生物応答を引き起こす機構の一端は、受容体の解明によって明らかになった。モデル植物シロイヌナズナは13種のAtCOI1-AtJAZ共受容体ペアをもち、進化した陸上植物は多くのCOI1-JAZ共受容体ペアをもつ。高等植物では、これらが冗長的に機能しつつ、それぞれ異なる生物応答を制御している。一方、始原陸上植物ゼニゴケのMpCOI1-MpJAZ共受容体ペアは1種類のみであり、進化の過程でCOI1-JAZ共受容体ペアに重篤な遺伝的冗長性が発生したことが分かる。本研究では、始原陸上植物ゼニゴケの真の始原植物ホルモンを同定し、これをツールとして用い、遺伝子改変シロイヌナズナに投与することで、高等生物に残存する、冗長性出現以前の原始的なシグナル伝達系のみを選択的に動かすことを目的とする。本年度は、ゼニゴケの始原ホルモンとして新規のホルモン分子を同定することに成功し、これらと既知の始原ホルモン分子dn-cis/iso-OPDAとの比較を行うことで、ツール分子としての有用性を検討した。また、in vitro評価系の構築を行うと共に、遺伝子組み換え植物体の作成を行った。

Plant の ほ と ん ど の physiology は plant ホ ル モ ン に よ っ て suppression さ れ て お り, そ の evolutionary origin か ら complex 雑 な plant ホ ル モ ン シ グ ナ ル 伝 da ネ ッ ト ワ ー ク を interpret す る try み が sheng ん で あ る. ジ ャ ス モ ン acid イ ソ ロ イ シ ン (JA - Ile) は, plant の pathogen infection や worm に よ る food pollution へ の defense 応 answer, secondary metabolic activation な ど の role を も つ plant ホ ル モ ン で あ る. JA-Ileが multiple な organisms 応 answer を, starting from the <s:1> mechanism <s:1> one end になった, the recipient <s:1> explanation によって the ら ら になった. モ デ ル plant シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ は 13 の AtCOI1 - AtJAZ (let body ペ ア を も ち, evolution し た land plants more than は く の COI1 - JAZ (let body ペ ア を も つ. Higher plants で は, こ れ ら が lengthy に function し つ つ, そ れ ぞ れ different な る biological 応 answer を suppression し て い る. One party, the beginning of the original land plants ゼ ニ ゴ ケ の MpCOI1 - MpJAZ (let body ペ ア は 1 species の み で あ り, evolution process の で COI1 - JAZ (let body ペ ア に heavy Benedict な but 伝 lengthy sex が 発 raw し た こ と が points か る. This study で は, beginning of the original land plants ゼ ニ ゴ ケ の is の beginning the original plant ホ ル モ ン を with し, こ れ を ツ ー ル と し て い, heritage 伝 child change - シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ に cast with す る こ と で, higher biological に residual す る, lengthy sex before の primitive な シ グ ナ ル 伝 da is の み を sentaku に move か す こ と を purpose と す る. Beginning this year は, ゼ ニ ゴ ケ の original ホ ル モ ン と し て new rules の ホ ル モ を ン molecules with fixed す る こ と に successful し, こ れ ら と already know の beginning original ホ ル モ ン molecular dn - cis/iso - OPDA と の is line を う こ と で, ツ ー ル molecular と し て の usefulness を beg し 検 た. ま た, in vitro review 価 の line build を う と に, heritage 伝 subgroups み line in え の plant body into を っ た.