Post-transcriptional regulation system for the de-novo genes in the evolutional immature stages

进化未成熟阶段从头基因的转录后调控系统

• 批准号: 22K06342
• 负责人: 佐藤 壮一郎
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06342/
• 关键词: RNA免疫沈降法; 転写後調節; シロイヌナズナ; ゲノム進化; 遺伝子の獲得; 転写後制御; 進化; 植物; エピジェネティクス

真核生物のゲノムには、進化の様々な過程で獲得された遺伝子が含まれている。そのような遺伝子がゲノムに定着し機能を発揮するためには転写能の獲得と転写・翻訳制御系の最適化が必要であり、そのことを支持する実験結果が、近年の酵母や線虫、哺乳動物のスプライシングや翻訳を対象とした比較トランスクリプトーム研究などから報告されている。本研究では、未だこのような知見が不十分な植物について、シロイヌナズナのRNA免疫沈降法や遺伝子獲得のモデル実験系を組み合わせた解析を行うことにより、植物の転写・転写後制御系の進化的成熟過程を解明することを目指している。また、本研究を通じて、遺伝子発現制御系の最適化戦略を学ぶことにより、効率の良い遺伝子組換え・発現系の開発といった医学農学分野への技術的貢献も期待できる。転写・転写後制御系の効率や状態を知るには、植物細胞内のRNAを、合成中のもの、合成された後に細胞中に滞留しているもの、翻訳中のものなどに分けて解析する必要がある。そこで初年度は、シロイヌナズナの新旧の遺伝子に関する “合成中のRNA” に着目し、シロイヌナズナゲノム中に散在する転写開始点それぞれについて、RNA合成能を網羅的に解析することを目標とした。そして、そのために必要な実験系である、シロイヌナズナRNAポリメラーゼIIタンパク質を対象としたRNA免疫沈降法（RIP法）の確立を試みた。また、実験系の確立と並行して、解析対象となる新旧の遺伝子情報の整備を、次世代シーケンサーを用いたウェット実験と既存のデータベースを利用したドライ解析の両面から行った。現在、RIP実験の各ステップの条件検討を行うとともに、シロイヌナズナ野生系統の精密な比較ゲノム解析による新旧遺伝子リストの作成を進めている。

Eukaryotes <s:1> ゲノムに る and the evolutionary 々な process で obtain された progeny 伝 が containing まれて まれて る る. そ の よ う な posthumous son 伝 が ゲ ノ ム に fixed on し function を 発 swing す る た め に は planning write can get と の planning to write, double 訳 suppression is の optimization が necessary で あ り, そ の こ と を support す る be が 験 results, in recent years, の yeast や nematodes, mammals の ス プ ラ イ シ ン グ や turn 訳 を like と seaborne し た compare ト ラ ン ス ク リ プ ト ー ム research な ど か ら report さ れ Youdaoplaceholder0 て る. This study で は, not だ こ の よ う な knowledge が not quite な plant に つ い て, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の RNA immune sink method や heritage 伝 son get の モ デ ル be 験 department を group み close わ せ た parsing line を う こ と に よ の り, plants planning, writing planning, writing after suppression is の evolution process of mature を interpret す る こ と を refers し て い る. ま た, this study を じ て, but 伝 発 now suppression is の optimization 戦 slightly を learn ぶ こ と に よ り, good working rate の い heritage 伝 subgroups in え · 発 now started の 発 と い っ た medical agronomy eset へ の technical contribution も expect で き る. Planning, writing planning, writing after suppression is の sharper rate や state を know る に は を の RNA, and synthesis, plant cell の も の, synthetic さ れ た に cells after に stranded し て い る も の, turn 訳 の も の な ど に points け て parsing す る necessary が あ る. Early そ こ で annual は, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の traces of old and new の 伝 son に masato す る の RNA in "synthetic" に し, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ ゲ ノ ム in に scattered す る planning write starting point そ れ ぞ れ に つ い て, RNA synthesis can を snare に parsing す る こ と を target と し た. そ し て, そ の た め に な necessary be 験 department で あ る, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ RNA ポ リ メ ラ ー ゼ II タ ン パ ク qualitative を like と seaborne し た RNA immune sink method (RIP) の establish を try み た. ま た, be 験 is の establish と parallel し て, parse like と seaborne な る traces of old and new の 伝 gearing up intelligence の を, next generation シ ー ケ ン サ ー を with い た ウ ェ ッ ト be 験 と existing の デ ー タ ベ ー ス を using し た ド ラ イ parsing の struck surface か ら line っ た. Now, RIP be 験 の each ス テ ッ プ 検 の conditions for line を う と と も に, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の wild system precision な compare ゲ ノ ム parsing に よ る traces of old and new son 伝 リ ス ト の made を into め て い る.

项目成果

Colocalization of histone H4K16ac and H2A.Z during DSB repair in Arabidopsis thaliana.

拟南芥 DSB 修复过程中组蛋白 H4K16ac 和 H2A.Z 的共定位。

• 发表时间: 2022
• 作者: Kohei Kawaguchi;Junichi Obokata;Soichirou Satoh
• 通讯作者: Soichirou Satoh

ヒストンH2A.Zの分布パターンのシロイヌナズナ種内における進化的変遷

拟南芥中组蛋白 H2A.Z 分布模式的进化变化

• 发表时间: 2023
• 作者: 佐藤壮一郎;向江和輝;森田匠真;鳴川暖乃;川口晃平;畑貴之;小保方潤一
• 通讯作者: 小保方潤一

シロイヌナズナにおけるDNA損傷誘導性RNAとクロマチンの動態の関連性について

拟南芥DNA损伤诱导的RNA与染色质动态的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: 川口晃平;小保方潤一;佐藤壮一郎
• 通讯作者: 佐藤壮一郎

シロイヌナズナにおけるDSB周辺でのヒストンH4K16ac・H2A.Zの共局在化

拟南芥中 DSB 周围组蛋白 H4K16ac 和 H2A.Z 的共定位

• 发表时间: 2023
• 作者: 川口晃平;風間明;畑貴之;松尾充啓;小保方潤一;佐藤壮一郎
• 通讯作者: 佐藤壮一郎