河内孝之 生命科学研究科教授、大和勝幸 近畿大学教授、石崎公庸 神戸大学准教授らの研究グループは、オーストラリア?モナシュ大学、国立遺伝学研究所、基礎生物学研究所、東北大学をはじめとする国内外39の大学?研究機関と共同で、ゼニゴケの全ゲノム構造を解明しました。
本研究成果は、2017年10月6日午前1时に米国の学术誌「颁别濒濒」オンライン版に掲载されました。
研究者からのコメント
左から、河内教授、大和教授、石崎准教授
本成果で得られたゲノムの知见から、ゼニゴケは、全ての陆上植物が持つ基本的な分子メカニズムを祖先的な形で备えていることがわかりました。今后は、ゲノム编集技术などを駆使して个々の遗伝子の机能を明らかにするとともに、様々な解析をゲノム全体で网罗的に行う予定です。こうしたゼニゴケを新たな「モデル植物」とする研究により、未だ解明されていない全ての陆上植物に共通する重要な分子メカニズムを进化学的な観点から明らかにすることができ、さらに、农作物?有用植物への応用につながることが期待されます。
概要
イネやアブラナなどの被子植物からコケ植物まで、全ての陆上植物は藻类から进化し、约5亿年前に水中から陆上へと进出しました。コケ植物の一种である苔类は、陆上进出后の最も早い时期に他の种から分かれて独自に进化した植物の系统の一つであり、陆上植物の祖先の特徴を保っています。このことから、苔类を用いた研究により、全ての陆上植物に共通する重要な分子メカニズムとその进化を解明することが可能になると期待されます。ゼニゴケは苔类の代表的な种の一つであり、15世纪以来、个体発生?生理?遗伝の様式について详细な観察が行われてきました。近年、ゲノム编集技术をはじめとする様々な遗伝子机能解析の手法が确立され、分子メカニズムの研究が容易な植物として改めて注目されるようになりました。
本研究グループは、短い顿狈础断片を大量かつ同时に解析する次世代シークエンス解析と、タンパク质のアミノ酸配列や遗伝子の塩基配列同士の类似性を计算し、分子の系统树を明らかにする分子系统解析により、ゼニゴケの全ゲノム构造を解明しました。
その结果、ゼニゴケは他の植物种に比べて、植物の発生过程?生理机能の制御に関わる遗伝子の重复が非常に少ないこと、ゼニゴケが陆上植物の基本的な分子メカニズムの祖先型を持つことなどがわかりました。本研究により、ゼニゴケが植物の基本的な分子メカニズムを研究するための新たな「モデル植物」として确立され、今后の研究により新しい育种技术などへの応用につながることが期待されます。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
【碍鲍搁贰狈础滨アクセス鲍搁尝】
John L. Bowman, Takayuki Kohchi, Katsuyuki T. Yamato, Jerry Jenkins, Shengqiang Shu, Kimitsune Ishizaki, Shohei Yamaoka, Ryuichi Nishihama, Yasukazu Nakamura, Frédéric Berger, Catherine Adam, Shiori Sugamata Aki, Felix Althoff, Takashi Araki, Mario A. Arteaga-Vazquez, Sureshkumar Balasubrmanian, Kerrie Barry, Diane Bauer, Christian R. Boehm, Liam Briginshaw, Juan Caballero-Perez, Bruno Catarino, Feng Chen, Shota Chiyoda, Mansi Chovatia, Kevin M. Davies, Mihails Delmans, Taku Demura, Tom Dierschke, Liam Dolan, Ana E. Dorantes-Acosta, D. Magnus Eklund, Stevie N. Florent, Eduardo Flores-Sandoval, Asao Fujiyama, Hideya Fukuzawa, Bence Galik, Daniel Grimanelli, Jane Grimwood, Ueli Grossniklaus (2017). Insights into Land Plant Evolution Garnered from the Marchantia polymorpha Genome. Cell, 171(2), 287-304.
- 朝日新聞（11月23日 24面）、京都新聞（10月6日 33面）および産経新聞（10月24日夕刊 3面）に掲載されました。
