セントロメア特異的に挿入するレトロトランスポゾンの転移機構の解明

阐明特异性插入着丝粒的逆转录转座子的转座机制

• 批准号: 22KJ0502
• 负责人: 塚原 小百合
• 金额: $ 2.58万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0502/
• 关键词: レトロトランスポゾン; セントロメア

植物において、レトロトランスポゾンは多くの場合不活性化されているが、Copia型レトロトランスポゾンTal１は、シロイヌナズナの形質転換体において転移活性を持ち、セントロメア領域に特異的に挿入する性質をもつ。本研究では、Tal1がセントロメア領域に特異的に挿入するメカニズムについて調べるため、セントロメアターゲッティングに必要な宿主側の因子と、Tal1側の因子を同定することを目的として研究をすすめている。昨年度までの結果から、宿主側の因子の同定については、計画通りに進めるのが難しかったため、今年度はTal1側の因子の同定について研究を進めた。Tal1がセントロメアをターゲットするのとは対照的に、Tal1と同じファミリーに属するレトロトランスポゾンATCOPIA９３は、シロイヌナズナゲノムにおいて遺伝子領域に転移する性質を持つ。Tal1のセントロメアターゲティングにTal1配列のどの領域が必要なのかを調べるため、昨年度までにTal1とATCOPIA93とのキメラ配列を複数パターン作成し、それぞれの形質転換体を作成している。今年度は、各キメラ配列の転移挿入先を網羅的に調べるため、トランスポゾン特異的なプライマーを用いたシーケンシングを行った。その結果、Tal1のインテグレースをコードする領域、その中でも特にC末端側の、Tal1とATCOPIA93とで配列が大きく異なる部分を含む領域がセントロメアターゲティングに必要であることを示唆する結果を得た。

在植物中，逆转座子通常被灭活，但是Copia型逆转录座TAL1在拟南芥转化体中具有转移活性，其特征在于能够专门插入中心粒区域的能力。在这项研究中，我们正在研究TAL1专门将其插入中心区域的机制，并且我们正在促进该研究，目的是识别宿主端因子和TAL1侧因子靶向所需的TAL1侧因子。根据直到去年的结果，很难按计划确定寄主因素，因此今年我们对TAL1因素的识别进行了研究。与TAL1靶向Centromeres相反，属于与TAL1同一家族的Racrotransposon Atcopia93是转移到拟南芥基因组中的基因区域的特性。为了找出TAL1的centromeric靶向TAL1序列的哪个区域，截至去年，创建了TAL1和ATCOPIA93的多个嵌合序列来创建每个转换剂。今年，为了全面研究每个嵌合序列转移的位置，使用转座子特异性引物进行了测序。结果表明，编码TAL1集成的区域，尤其是在C端侧，其中包含centromeric靶向的部分tal1和Atcopia93之间的序列序列差异很大。

项目成果

Targeted integrations of copia and gypsy retroelements into non-genic repetitive regions in Arabidopsis

将 copia 和 gypsy 逆转录因子定向整合到拟南芥非基因重复区域

• 发表时间: 2022
• 作者: Sayuri Tsukahara;Akie Kobayashi;Akira Kawabe;Kae Kato;Leandro Quadrana;Basile Laduque ;Tetsuji Kakutani
• 通讯作者: Tetsuji Kakutani