コケ植物におけるゲノムインプリンティングの解明

ゲノムインプリンティングは有性生殖後の二倍体の細胞において、両親由来の２つの対立遺伝子の一方のみが発現して機能する現象である。発現量に差が見られる遺伝子はインプリント遺伝子と呼ばれ、主にオス側が発現するものとメス側が発現するものの両方が知られている。これまで、ゲノムインプリンティングは哺乳類と被子植物のみで知られていた。最近、ゼニゴケ胞子体の初期発生段階において、オス由来の遺伝子の大部分がサイレンシングを受けていることが報告された。これらの遺伝子のその後の発現変動については今後の解析が必要である。本研究では、恒常的に高発現することが知られているゼニゴケ遺伝子に着目し、そのプロモーターの下流に蛍光タンパク質Citrine遺伝子を融合させたコンストラクトをオス株に導入し、野生型メス株との交配実験を行った。その結果、発生中の胞子体においてCitrine蛍光が観察された。このことから、少なくともオス由来の導入遺伝子がずっと不活化されているわけではないことが判明した。インプリント遺伝子の発現制御には、DNAのメチル化やヒストン修飾が関与していることが知られている。そこで、メチル化酵素とCitrineの融合遺伝子を発現する形質転換ゼニゴケを作出し、Citrine蛍光の細胞内局在性やウエスタンブロット解析を行った。またこれまでに、互いに多型を示す複数のゼニゴケ系統を入手し、ゲノムのリシーケンスなどの解析を進めている。

ゲノムインプリンティングは有性生殖後の二倍体の細胞において、両親由来の２つの対立遺伝子の一方のみが発現して機能する現象である。発現量に差が見られる遺伝子はインプリント遺伝子と呼ばれ、主にオス側が発現するものとメス側が発現するものの両方が知られている。これまで、ゲノムインプリンティングは哺乳類と被子植物のみで知られていた。最近、ゼニゴケ胞子体の初期発生段階において、オス由来の遺伝子の大部分がサイレンシングを受けていることが報告された。これらの遺伝子のその後の発現変動については今後の解析が必要である。本研究では、恒常的に高発現することが知られているゼニゴケ遺伝子に着目し、そのプロモーターの下流に蛍光タンパク質Citrine遺伝子を融合させたコンストラクトをオス株に導入し、野生型メス株との交配実験を行った。その結果、発生中の胞子体においてCitrine蛍光が観察された。このことから、少なくともオス由来の導入遺伝子がずっと不活化されているわけではないことが判明した。インプリント遺伝子の発現制御には、DNAのメチル化やヒストン修飾が関与していることが知られている。そこで、メチル化酵素とCitrineの融合遺伝子を発現する形質転換ゼニゴケを作出し、Citrine蛍光の細胞内局在性やウエスタンブロット解析を行った。またこれまでに、互いに多型を示す複数のゼニゴケ系統を入手し、ゲノムのリシーケンスなどの解析を進めている。