●　 ダイズではDDM1が失われると発芽後に生育できなくなる。●　 エダマメ（未熟種子）では、光合成に関わる遺伝子の発現にDDM1が必要である。●　 DDM1量の低下による影響は、ヘテロクロマチンよりもユークロマチンの遺伝子で先に現れる。 植物を含む真核生物の核ゲノムは、遺伝子を多く含み比較的活発に働く「ユークロマチン」注1と、トランスポゾン（動くDNA配列）注2などの反復配列を多く含む「ヘテロクロマチン」と呼ばれる領域に大別されます。植物では、ヘテロクロマチンはDNAメチル化などによ...

理学部理学科4年の石田大悟さんらの研究グループは、植物の精細胞で目的の遺伝子を細胞内で機能させる方法を開発しました。その研究成果が、「Plant and Cell Physiology」に掲載されました。筆頭著者理学部理学科4年生命環境コース　木原生物学研究所　丸山研究室石田大悟いしだ だいご...

研究グループは、モデル植物シロイヌナズナを用い、精細胞でカルシウムセンサーGCaMPの発現を試みました。従来の方法では、精細胞内でGCaMPの発現は全く確認できませんでした（図1 左）。そこで本研究では、翻訳の途中でタンパク質を分離させるP2A配列に着目しました。P2Aを用いてGCaMPを共翻訳的に切り離す設計を導入した結果、GESENIによる抑制を部分的に回避し、精細胞の細胞質にGCaMPが均一に発現することを確認しました（図1 右）。この手法は、遺伝子を精細胞自身で発現させる場合だけでなく、他の細胞から運ばれるmRNAを利用する場合にも有効であることが示されました。...

本研究では、まず植物のDNAメチル化酵素MET1のDNAメチル化活性の特性を調べるために、試験管内でMET1の機能を評価しました。その結果、MET1は片鎖メチル化CG配列を含むDNAだけを特異的にメチル化することが分かりました。これまでの研究から、動物のDNMT1は、Ｎ末端にあるRFTSドメインがＣ末端にあるDNA結合ポケットに蓋をしてDNA結合を妨げる、いわばブレーキが掛けられた自己阻害状態を取ることが報告されています。植物MET1は2つのRFTSドメインを持っているため、これらがDNMT1と同じようにDNA結合を阻害するかを確かめました。その結果、2つのRFTSドメインを取り除い...

本研究では、CRISPR/Cas9を介した遺伝子ターゲッティング技術＊3を用いて、植物の遺伝子の"スイッチ"部分（プロモーター領域）を精密に改変することに成功しました。具体的には、モデル植物であるシロイヌナズナにおいて、ストレスに反応する調節領域をコピーアンドペースト方式により標的遺伝子のプロモーター領域に正確に組み込むことで、植物が本来持っているストレス耐性能力を強化しました（図1A, B）。この手法で開発した植物は、乾燥や塩害などの厳しい環境下でも優れた適応能力を示しました（図1C）。特に、気孔を素早く閉じることで水分の損失を防ぎ、葉の乾...