近年、地球温暖化により登熟期の高温が頻発し、イネの収量・品質低下が課題となっており、これは「令和の米騒動」の要因の一つとされています。一方で、登熟期の環境が、次世代植物の発育や農業形質にまで影響するのか、また影響する場合その分子メカニズムは十分にわかっていませんでした。とくに、環境情報が次世代に伝わる実態を圃場レベルの形質まで結びつけた議論は、食料生産現場において重要課題となっていました。　本研究は、イネの登熟期の高温が、種子にDNAメチル化※2を介した“エピジェネティク※3記憶”を形成し、その記憶が後代の遺伝子発現と農業形質（収量を含む）を変えるという新たな仕組みを解明しました。...

キリンの首はなぜ長いのか？高い木の葉を食べようと首を伸ばし続けた結果、その形質が子に受け継がれたからだと、19世紀の博物学者ラマルクは唱えました。この「獲得形質の遺伝」による環境適応は今でも根強い魅力がありますが、現在では否定されています。しかし生物には、育った環境によって姿や形を変化させる能力があります（表現型可塑性（※1））。最近では、この育ちで獲得した変化が、生まれつき備わっている集団が見つかっており、ラマルクが唱えた「獲得形質の遺伝」を匂わす事例が報告されています。そして、この過程がどのような分子メカニズムで起こるのかは、長年の謎でした。本研究では、メダカの腸の長さをモデル...

奈良先端科学技術大学院大学（学長：塩﨑一裕）先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域の松田泰斗准教授、松田花菜江特任研究員、九州大学（総長：石橋達朗）大学院医学系学府の博士後期課程学生（当時）石龍悠氏、同大学院医学研究院の園田康平教授、村上祐介准教授、中島欽一教授らの研究チームは、網膜の発生期に、神経細胞や視細胞などの細胞に分化する網膜前駆細胞（RPC、注1）の働きを持続させることで、網膜形成に重要な役割を果たす酵素Setd8を初めて明らかにしました。網膜前駆細胞の働きは、遺伝子DNAの塩基配列の変化ではなく、DNAが巻き付いたタンパク質の複合体（クロマチン）の構造変化により維持する...

RNAはさまざまな化学修飾を受け、現在までに約150種類以上が同定されています。これまで、細胞内におけるRNA修飾の役割については研究が進んでいましたが、RNA修飾が代謝された後に生じる修飾ヌクレオシドの機能や意義については十分に解明されていませんでした。東北大学 加齢医学研究所の小川 亜希子助教（当時、現所属は薬学研究科准教授）、魏 范研教授、生命科学研究科の田口 友彦教授、医学系研究科の中澤 徹教授らは、九州大学 生体防御医学研究所の渡部 聡准教授、稲葉 謙次教授、農学研究院の有澤 美枝子教授、熊本大学 生命資源研究・支援センターの荒木 喜美教授、生物環境農学国際研究センターの...

卵子（卵母細胞）が受精後に正常発生するためには、染色体の正確な分配が必要不可欠であり、この機構の異常が不妊症や流産の原因の一つとなっています。成熟卵子（MII期卵）(※4)では、染色体が正しく機能するために多くのメカニズムが働いています。その一つに、染色体を構成するヒストンタンパク質の化学修飾があります。ヒストン修飾の内、H3K4me3は転写活性化に重要な役割を担うことが知られていますが、転写が行われていないMII期卵においても染色体上に多量に存在していることが知られていました。本研究により、成熟卵染色体におけるH3K4me3は、遺伝子の転写制御とは異なる新たな役割として、染色体や...

奈良先端科学技術大学院大学（学長：塩﨑一裕）先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域の松田泰斗准教授（元 九州大学大学院医学研究院 講師）、松田花菜江特任研究員、九州大学大学院医学系学府の博士後期課程学生（当時）松原周蔵氏、同大学院医学研究院の中島欽一教授らは、ヒトを含む哺乳類の脳内の海馬という記憶などを司る部位の神経幹細胞が加齢に伴い機能低下する現象は、遺伝子の働きを可逆的に調整するエピジェネティック修飾を制御する酵素「Setd8」の働きの低下によって引き起こされることを明らかにしました。本研究では、まず、神経幹細胞の機能に関わる遺伝子DNAの発現と、その制御機構をマウスの実験で...

三毛猫やサビ猫はメスばかりであること、オレンジ/黒の毛色を決める「オレンジ遺伝子」がX染色体上にあることは120年以上前から知られていました。1961年、メスの細胞では一対のX染色体の片方がランダムに選ばれて不活性化される(※1)という仮説が提唱され、三毛猫やサビ猫の模様はこの仮説と合致する例として広く受け入れられてきました。しかし、それから60年以上経った今日まで、オレンジ遺伝子の正体やその働きについては明らかになっていませんでした。九州大学生体防御医学研究所（研究当時）の佐々木裕之特別主幹教授（現：高等研究院）、同大学大学院歯学研究院の松田美穂准教授、国立遺伝学研究所の藤英博特...