植物の乾燥ストレス応答におけるゲノムワイドな転写開始点制御の機能解析

植物干旱胁迫反应中全基因组转录起始位点调控的功能分析

基本信息

批准号：
22K19170
负责人：
梅澤泰史
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

生物が環境の変化に応答するとき、一般的にはゲノムワイドな遺伝子発現の変化を伴う。これによって、細胞内のタンパク質の構成比が変化し、様々な応答機構を誘導することができる。一方、遺伝子の転写開始点が変化すると、プロモーターの調節領域が変化したり、翻訳産物のアミノ酸配列に影響を与えるので、一つの遺伝子領域から機能の異なる複数のタンパク質を作り出すことができる。そこで、申請者らは植物の乾燥ストレス応答における転写開始点制御の研究に着手した。Hi-Seq3000シーケンサー（illumina社）を用いて、転写開始点を網羅するTSS-seq解析を行ったところ、シロイヌナズナにおいて乾燥ストレスの際に転写開始点が大規模に変化することを突き止めた。したがって、転写開始点制御が植物の乾燥ストレス応答の一環として機能している可能性がある。今年度は、転写開始点のデータをさらに蓄積するとともに、転写開始点制御を受ける遺伝子の機能解析を進めた。まず転写開始点制御を確認するために、5'-RACE法を用いて合計9種類の遺伝子について確認した。さらに、それらの遺伝子の機能を調べるために、遺伝子破壊株を確立した。現在、これらの遺伝子破壊株の表現型を解析しているところである。

当生物体对环境的变化做出反应时，通常伴随着全基因组基因表达的变化。这会改变细胞内蛋白质的组成比，从而诱导各种响应机制。另一方面，当基因的转录起点改变启动子的调节区域并影响翻译产物的氨基酸序列，并且可以从一个基因区域产生具有不同功能的多种蛋白质。因此，申请人开始研究植物的干旱应激反应中的转录起始点控制。使用Hi-Seq3000 Sequencer（Illumina），进行了涵盖转录起点的TSS-SEQ分析，并发现在干旱应力期间，转录起始点在拟南芥中大规模变化。因此，转录启动控制可能是植物干旱应激反应的一部分。今年，我们积累了有关转录起点的更多数据，并一直在进行经过转录起始点控制的基因的功能分析。首先，为了确认转录起始的调节，使用5'-race方法确认了总共九个基因。此外，建立了基因破坏菌株以研究这些基因的功能。我们目前正在分析这些基因破坏菌株的表型。