トランス作用小RNAは,Brassicaの自己不互換性における優位関係を決定する

科学分野:

• 植物分子生物学 植物分子生物学
• エピジェネティクス エピジェネティクス
• 遺伝子規制 遺伝子規制

背景:

• ディプロイド生物は2つの遺伝子コピーを持ち,そのアレル発現は,現象型に影響する支配的/後退的な関係によって影響されます.
• モノアレル性遺伝子発現は,ただ1つのアレルしか発現しない状態で,ブラシカのS-ロカスタンパク質11 (SP11) 遺伝子で観察される.
• リセシブなSP11アレルは,アンタータペットでプロモーターメチル化を示し,モノアレルの発現の表遺伝的調節を示唆する.

研究 の 目的:

• 支配的/後退的なアレル関係とモノアレル基因発現を制御するメカニズムを調査する.
• リセシブSP11アレルプロモーターの特定のメチル化に起因する要因を特定する.
• SP11遺伝子発現の調節における小型非コーディングRNA (sRNA) の役割を明らかにする.

主な方法:

• ブラシカS-ヘテロジゴトのSP11遺伝子発現とプロモーターメチレーションの分析.
• アンサー・タペタムの小型非コーディングRNA (sRNA) の識別と特徴付け.
• ゲノム内のsRNA前駆体配列を特定するためのバイオ情報分析.
• 識別されたsRNAをコードするゲノム領域をリセッシブSホモジゴトに導入することによって機能的検証.

主要な成果:

• モノアレルSP11発現は,一部のS-ヘテロジゴトで確認された.
• リセッシブなSP11アレルのプロモーター領域は,アンタータペットに特異的にメチル化されました.
• SP11メチル化誘導体 (Smi) と呼ばれる新しい24ヌクレオチドsRNAが特定されました.
• Smiは,支配的なSP11アレルに隣接する逆ゲノム配列から派生し,アナータペットに発現します.
• Smiゲノム領域の導入により,S homozygotesにおけるリセシブSP11アレルのプロモーターメチル化と転写抑制が誘発されました.

結論:

• 支配的なアレルによってコード化された小型非コーディングRNA (sRNA) は,トランスで作用し,リセシブアレルの表遺伝的静止を誘導する.
• このsRNA媒介メチル化メカニズムは,モノアレル基因発現の調節に関する新しい洞察を提供します.
• この発見は,植物における支配的/後退的な関係と表遺伝子制御の理解に寄与する.