公募研究班

葉緑体遺伝を御する

生殖をめぐる様々な現象のうち、未だ理解が進んでいないものに「母性遺伝」が挙げられる。
真核生物の葉緑体やミトコンドリアは、かつて独立した細菌が真核生物の祖先と共生関係を樹立することによって誕生したと考えられている。その進化過程を反映するように、葉緑体やミトコンドリアにはそれぞれ独自のゲノムが存在し、多様なタンパク質と結合して染色体様構造である葉緑体(cp)/ミトコンドリア(mt)“核様体”を形成している。Cp/mt核様体は、植物から動物に至るほとんどの真核生物において母親のみから子孫に遺伝する。母性遺伝とよばれるこの現象においては、雄の核様体の選択的な分解が鍵であると考えられるが、いかにして雄の核様体が識別され、正確に排除されるのか、その詳細なメカニズムは殆ど明らかでない。本研究課題では、ミトコンドリアや葉緑体核様体という観点から、そのcp/mtゲノムの遺伝制御機構を明らかにすることを目指す。そのために、雄cp核様体の選択的破壊を高度に同調できる緑藻クラミドモナスを中心に酵母様菌類クリプトコッカスや基部陸上植物ゼニゴケなどをモデルとし、cp/mt核様体構成因子の質量分析や母性遺伝変異体の単離解析、ライブセルイメージングによる核様体の動態追跡をおこなう。
本研究は、cp/mt核様体のダイナミクス解明の最先端を担うものであり、本研究によって母性遺伝の基本的なしくみが解明できれば、母性遺伝を制御する技術開発への道が開かれ、母性遺伝様式を改変して雌雄での“交配”をさせることも可能となると期待される。この技術は葉緑体工学や細胞質雄性不稔、ミトコンドリア病などの遺伝制御技術の発展などに貢献できると思われる。

メンバ―リスト

• 西村　芳樹京都大学　大学院理学研究科

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