植物のメリステム構築・維持と細胞分裂制御の関わりの分子遺伝学的研究

植物分生组织构建与维持与细胞分裂控制关系的分子遗传学研究

基本信息

批准号：
04J05969
负责人：
稲垣宗一
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

シロイヌナズナのTEBICHI(TEB)遺伝子は、DNAヘリカーゼとポリメラーゼのドメインを併せ持つタンパク質をコードし、teb突然変異株は、メリステムの構造に異常をきたし、短い根、葉の形態異常、花茎の帯化などの表現型を示す。さらにtebおよびDNA複製チェックポイントに関わるATR遺伝子欠損株であるatrとの二重変異株の詳細な解析より、teb atr二重変異株は高頻度に針状の葉を形成することが明らかになった。針状の葉は、葉の表裏軸が欠損したときに現れる表現型であることが知られており、teb atrおよびteb変異株における形態学的な解析やマーカー遺伝子の発現解析より、teb atrおよびteb変異株においては葉の背軸側化が起きていることが示された。さらに遺伝学的な解析や遺伝子の発現解析を進め、tebやteb atr変異株ではAuxin response factor (ARF)であるETTIN(ETT)/ARF3とARF4の発現が上昇していることを明らかにした。ETT/ARF3とARF4遺伝子コード領域の上流にはHelitronとよばれるトランスポゾン様配列が存在し、その領域のDNAのシトシンは高度にメチル化されていることがゲノムワイドな解析から調べられている。シトシンのメチル化の阻害剤である5-aza-deoxycytidineの処理によってtebの表現型はより強くなったことからHelitronとTEBの機能の関係が示唆された。さらにARF遺伝子以外のHelitron近傍の遺伝子のいくつかもtebやteb atrで発現上昇していたことからHelitronを介した遺伝子発現の維持もしくは制御がTEBによって行われていることが示唆された。

拟南芥的TEBICHI（TEB）基因编码一种同时具有DNA解旋酶和聚合酶结构域的蛋白质，teb突变株具有分生组织结构异常，如根短、叶形态异常、花梗带状等表型。此外，对含有 teb 和 atr（参与 DNA 复制检查点的 ATR 基因缺陷菌株）的双突变体的详细分析表明，teb atr 双突变体经常形成针状叶子。已知针状叶是叶片前后轴缺失时出现的表型，对teb atr和teb突变体的形态学分析和标记基因表达分析表明，teb atr和teb突变体teb 突变体中发生了叶片的背面侧化。进一步的遗传和基因表达分析表明，在 teb 和 teb atr 突变株中，生长素反应因子 (ARF) ETTIN (ETT)/ARF3 和 ARF4 的表达增加。 ETT/ARF3 和 ARF4 基因编码区的上游存在一种名为 Helitron 的类似转座子序列，全基因组分析表明该区域 DNA 中的胞嘧啶高度甲基化。用胞嘧啶甲基化抑制剂 5-aza-脱氧胞苷处理可增强 TEB 表型，表明 Helitron 和 TEB 之间存在功能关系。此外，在 teb 和 teb atr 中，除了 ARF 基因之外，Helitron 附近的几个基因的表达也增加，表明 TEB 维持或控制 Helitron 介导的基因表达。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

TONSOKU is expressed in S phase of the cell cycle and its defect delays cell cycle progression in Arabidopsis.

DOI：
10.1093/pcp/pci082
发表时间：
2005-05
期刊：
Plant & cell physiology
影响因子：
4.9
作者：
Takamasa Suzuki;Sakiko Nakajima;Soichi Inagaki;Makiko Hirano-Nakakita;K. Matsuoka;T. Demura;H. Fukuda;A. Morikami;K. Nakamura
通讯作者：
Takamasa Suzuki;Sakiko Nakajima;Soichi Inagaki;Makiko Hirano-Nakakita;K. Matsuoka;T. Demura;H. Fukuda;A. Morikami;K. Nakamura

ゲノムメンテナンスと分裂組織維持

基因组维护和分生组织维护