Artificial feedback technology to understand the genetic redundancy

人工反馈技术了解遗传冗余

基本信息

批准号：
21K19037
负责人：
上田実
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物のほとんどの生理機能は植物ホルモンによって制御されており、その進化的起源から複雑な植物ホルモンシグナル伝達ネットワークを解明する試みが盛んである。ジャスモン酸イソロイシン（JA-Ile）は、植物の病原菌感染や虫による食害への防御応答、二次代謝活性化などの作用をもつ植物ホルモンである。JA-Ileが多様な生物応答を引き起こす機構の一端は、受容体の解明によって明らかになった。モデル植物シロイヌナズナは13種のAtCOI1-AtJAZ共受容体ペアをもち、進化した陸上植物は多くのCOI1-JAZ共受容体ペアをもつ。高等植物では、これらが冗長的に機能しつつ、それぞれ異なる生物応答を制御している。一方、始原陸上植物ゼニゴケのMpCOI1-MpJAZ共受容体ペアは1種類のみであり、進化の過程でCOI1-JAZ共受容体ペアに重篤な遺伝的冗長性が発生したことが分かる。本研究では、始原陸上植物ゼニゴケの真の始原植物ホルモンを同定し、これをツールとして用い、遺伝子改変シロイヌナズナに投与することで、高等生物に残存する、冗長性出現以前の原始的なシグナル伝達系のみを選択的に動かすことを目的とする。本年度は、ゼニゴケの始原ホルモンとして新規のホルモン分子を同定することに成功し、これらと既知の始原ホルモン分子dn-cis/iso-OPDAとの比較を行うことで、ツール分子としての有用性を検討した。また、in vitro評価系の構築を行うと共に、遺伝子組み換え植物体の作成を行った。

植物的大部分生理功能都是由植物激素控制的，并且有许多尝试从其进化起源来阐明复杂的植物激素信号网络。茉莉酸异亮氨酸（JA-Ile）是一种植物激素，可帮助植物抵御病原体感染和昆虫损害，并激活次生代谢。 JA-Ile 诱导多种生物反应的部分机制已通过阐明其受体而得到阐明。模式植物拟南芥有13种AtCOI1-AtJAZ共受体对，进化的陆地植物有许多COI1-JAZ共受体对。在高等植物中，这些系统冗余地发挥作用，每个系统控制不同的生物反应。另一方面，原始陆地植物地钱中只有一种类型的MpCOI1-MpJAZ共受体对，表明COI1-JAZ共受体对在进化过程中发生了严重的遗传冗余。在这项研究中，我们鉴定了原始陆地植物地钱的真正原始植物激素，并将其作为工具将其施用到转基因拟南芥中。这项研究的目的是鉴定原始陆地植物的真正原始植物激素。地草并将其施用到转基因拟南芥中，目的是仅选择性地移动。今年，我们成功鉴定了新的激素分子作为地钱的原始激素，并通过将其与已知的原始激素分子dn-cis/iso-OPDA进行比较，我们研究了它们作为工具分子的有用性。此外，我们构建了体外评估系统并创建了转基因植物。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ligand diversity contributes to the full activation of the jasmonate pathway in Marchantia polymorpha

配体多样性有助于地钱中茉莉酸途径的充分激活

DOI：
10.1073/pnas.2202930119
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kneeshaw Sophie;Soriano Gonzalo;Monte Isabel;Hamberg Mats;Zamarreno Angel M.;Garcia;Franco;Kato Nobuki;Ueda Minoru;Rey;a;Barbas Coral;Michavila Santiago;Gimenez;Jimenez;S
通讯作者：
S