光による植物遺伝子の新たな発現制御機構を解明

June, 25, 2018, 和光--理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター合成ゲノミクス研究グループの栗原志夫研究員、蒔田由布子研究員、松井南グループディレクターと、開拓研究本部岩崎RNAシステム生化学研究室の藤田智也大学院生リサーチ・アソシエイト、岩崎信太郎主任研究員らの研究チームは、光受容による植物の新たな遺伝子発現制御機構を解明した。
　植物は土の中で発芽後、地上に芽を出し、光を受容することで形態形成を始める。しかし、光受容によって起こる遺伝子発現の変動やその制御機構については、まだよく分かっていない。
　研究チームは暗所で発芽したシロイヌナズナを青色光下へ露光したときの転写開始点の位置をゲノム全域にわたって調べた。その結果、220個の遺伝子で、暗所において主要だった転写開始点の位置が下流へと移行し、mORF（main open reading frame、タンパク質をコードする領域）より上流に位置するuORF（upstream open reading frame）が読み飛ばされる現象を発見した。つまり、暗所では主にuORFを含む遺伝子領域がメッセンジャーRNA（mRNA）に転写され遺伝子発現が抑制されること、一方、青色光下への露光後は主にuORFを含まない遺伝子領域がmRNAに転写されることでuORFの抑制を免れ、遺伝子発現が促進されることが分かった。
　研究成果は、『Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）』のオンライン版に掲載された。
(詳細は､www.riken.jp)