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。...

理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター染色体分配研究チームの京極博久客員研究員（神戸大学大学院農学研究科准教授）、北島智也チームディレクター、フィジカルバイオロジー研究チームの柴田達夫チームディレクター、無細胞タンパク質合成研究チームの清水義宏チームディレクター、生命医科学研究センター疾患エピゲノム遺伝研究チームの井上梓チームディレクター、九州大学大学院医学研究院の原田哲仁教授らの共同研究グループは、受精卵[1]において母と父のゲノム[2]が二つの前核[3]に分かれて「別居」することが、その後の正常な胚発生に重要であることを発見しました。　本研究成果は、生命の最初期における発生の...

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...

図. 細胞の分化段階におけるRORγt発現制御機構の違い（免疫細胞の分化初期段階においてCNS(※8)11へのアクセス性の担保がRORγt発現を誘導するために必要。一方、分化後期においてはCNS9への転写因子結合がILC3などの自然免疫系細...

遺伝子の働きは、DNA上でさまざまな調節因子が協調して作用することで制御されています。しかし、これらの因子がDNA上のどこに、どの順序で集まり、遺伝子の活性化状態を切り替えているのかは明らかになっていません。細胞が変化することで生じる発達や疾患の進行過程を理解するために、こうした経時的な遺伝子発現の制御の仕組みを可視化する技術が求められていました。九州大学 生体防御医学研究所 大川恭行 教授、藤井健 助教、同大学院医学研究院 原田哲仁 教授らの研究グループは、一細胞レベルで複数の遺伝子発現制御因子（エピゲノム因子）を同時に計測する新しい手法「sci-mtChIL-seq」を開発し、...

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...

CS1−LS4およびCS2−LS12は PD-SELEX法を使った実験室での共進化実験により同定された超高親和性・直交性のRNA−タンパク質（RBP）ペアです。CS1−LS4、およびCS2−LS12複合体のX線結晶構造解析を行ったところ、これらRNA−RBPペアはユニークな分子認識機構を獲得していたことが明らかとなりました。また、CS1-LS4およびCS2-LS12を分子パーツとして利用し、無細胞タンパク質合成系において翻訳制御が可能なセルフリーリボスイッチを2種類開発しました。このリボスイッチはLS4／LS12が結合することにより翻訳がONになる仕組みで、従来のセルフリーリ...