植物エピジェネティクスユニット (佐瀨 英俊)

佐瀨 英俊

植物エピジェネティクスユニット

佐瀨 英俊 准教授

hidetoshi.saze at oist.jp

 

“遺伝子活性のエピジェネティック制御とエピジェネティック記憶の伝達”

概要

生物のゲノムDNAに書き込まれた遺伝情報は複製され細胞分裂を経て娘細胞に伝達されます。その一方で、生物は細胞系列によって異なる遺伝子発現や環境応答をおこなうためにエピジェネティック情報を用いています。エピジェネティク情報の伝達はDNAメチル化やヒストン蛋白質の修飾といったクロマチン修飾によって担われます。このエピジェネティック情報はDNA配列を変化させずに遺伝子活性の状態を体細胞分裂、あるいは減数分裂を経て次世代に伝える事を可能にします。エピジェネティック情報は可逆的なため、周囲の大きな環境変化に応じた遺伝子発現制御などに重要な役割を果たしています。

植物は一般的なエピジェネティック機構やそれによる表現型変化の研究に適したモデルとなっています。他の生物が共通して持つ多くのエピジェネティック修飾因子を植物は保持しています。また、様々な環境条件下でのゲノムワイドなエピジェネティック修飾状態(エピゲノム)の情報がシロイヌナズナやイネといったモデル植物で公開されています。我々は遺伝学的、ゲノミクス的アプローチから遺伝子活性のエピジェネティック制御や世代を超えたエピジェネティック記憶の伝達の分子機構について研究を行っています。

研究目標

モデル植物シロイヌナズナや他の植物の実験系をもちいて、以下のようなエピジェネティクス分野の重要な問題に取り組みます。

  • 細胞はどのようにして自己の遺伝子とそれ以外の寄生的な転移因子を見分け、それぞれに特徴的なエピジェネティック修飾を導入しているのか?
  • クロマチンの修飾状態はどのような分子機構によって細胞分裂あるいは世代を超えて維持•伝達されるのか?
  • 生物集団中の表現型の多様性は遺伝子型に加えてどの程度エピジェネティック情報(エピジェノタイプ)により制御されているのか?こうしたエピジェネティック情報はゲノム進化に貢献するのか?

エピジェネティック状態の変化によって生じた表現型が世代を超えて伝達される現象は動植物を含む多くの生物で報告されています。植物は他の生物と共通のエピジェネティック機構を保存しており、我々の研究成果が多くの生物の基本的なエピジェネティック制御の理解に貢献すると期待しています。

参考文献

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