岡橋啓太郎元修士課程学生、河内孝之教授らと奈良先端科学技術大学院大学ほかとの共同研究成果がThe EMBO Journalに発表されました。

ゼニゴケは遺伝子のオモテとウラを使って
メスとオスを作り分けている
~性差を生み出す巧妙な「裏ワザ」が明らかに~

河内 孝之 生命科学研究科教授、岡橋 啓太郎 元修士課程学生、奈良先端科学技術大学院大学 中島 敬二教授、久永 哲也 博士研究員らの研究グループは、広島大学、近畿大学、豪州モナシュ大学と共同で、陸上植物に共通した雌性の分化制御遺伝子FGMYBを発見しました。また陸上植物の基部に位置するコケ植物のゼニゴケでは、FGMYB遺伝子の逆鎖にコードされる長鎖非翻訳RNA (long non-coding RNA)であるSUFを用いて、FGMYB遺伝子の発現を抑制し、オス個体における雄性分化を行っていることを明らかにしました。つまり、DNA二本鎖の表側と裏側を巧妙に使い分け、これを雌雄の性差を生み出すスイッチとして利用していることを示しました。
 本研究成果は陸上植物に共通した性分化の制御因子を世界で初めて同定したのみならず、それを用いた特異な性の切り換え機構を明らかにしたものであり、有性生殖の成り立ちと進化を解明する上で重要なインパクトをもちます。また植物に共通した性分化制御因子の発見は、効率的な育種や繁殖技術の開発といった応用にもつながる研究成果です。
 本研究成果は、2019年1月4日に国際学術誌「EMBO Journal」のオンライン版に掲載されました。

図:ゼニゴケは、FGMYB遺伝子をつくるDNA二本鎖の表側と裏側を巧妙に使い分け、これを雌雄の性差を生み出すスイッチとして利用している。

書誌情報
[DOI]  10.15252/embj.2018100240
http://emboj.embopress.org/cgi/doi/10.15252/embj.2018100240

著者:Tetsuya Hisanaga1, Keitaro Okahashi2, Shohei Yamaoka2, Tomoaki Kajiwara2, Ryuichi Nishihama2, Masaki Shimamura3, Katsuyuki T. Yamato4, John L. Bowman5, Takayuki Kohchi2, Keiji Nakajima1
1奈良先端科学技術大学院大学、2京都大学、3広島大学、4近畿大学、5Monash大学
共同第1著者、共同責任著者

タイトル:A cis-acting bidirectional transcription switch controls sexual dimorphism in the liverwort(シスに働く二方向性の転写スイッチがゼニゴケにおける性の二形性を制御する)

掲載誌:The EMBO Journal

本研究成果は、新学術領域研究「植物発生ロジックの多元的開拓」(領域代表者:塚谷裕一)、科研費基盤S「陸上植物の性分化:遺伝的頑健性と可塑性のメカニズム」(研究代表者:河内孝之、分担者:中島敬二、大和勝幸)を含む、以下の複数の研究グラントの支援により得られたものです。
MEXT-KAKENHI (25113007, 17H05841, 25113009); JSPS-KAKENHI (17J08430, 18K06285, 17H07424); Australian Research Council (DP170100049)

左:論文投稿に向けた共同研究チームのうち合わせで
後列左から、大和、西浜、山岡、嶋村、 
前列左から、河内、岡橋、久永、中島 の各氏
右側の写真はBowman (上)と梶原(下)の各氏

詳細はこちらからご覧ください。
京都大学での解説
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/190104_1.html

奈良先端科学技術大学院大学での解説
http://www.naist.jp/news/2019/01/005497.html
http://bsw3.naist.jp/research/index.php?id=1778