アグリ・ゲノム研究の総合的な推進 [(旧)食料供給力向上のためのグリーンテクノ計画] ― イネゲノム研究 ―

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遺伝子発現モニタリング手法を利用した単離及び機能解明(〜平成14年度)
(略称:マイクロアレイ、MA)

概 要 研究課題名等 研究成果の公表

1.達成目標

1)環境ストレス下等で特異的に発現するcDNAを瞬時にモニターするシステムを開発する。
2)開発したモニターシステムを利用して、cDNAの遺伝子機能を解明し特許化する。

2.研究内容

1)イネの遺伝子群発現モニターシステムの開発
(1)研究目的 : イネゲノムプロジェクトにおいてcDNAクローンの構造解析が行われ、個々のクローンの部分的塩基配列の決定がなされてきた。これらの塩基配列情報はこれまでデータベースに登録された塩基配列との相同性に基づく検索が行われてきたが、大半は機能不明のままである。大量のcDNAクローンの機能解明のための非常に有効な手段として、マイクロアレイ(DNAチップ)手法を用いた網羅的遺伝子発現解析法がある。このため、イネcDNAクローンを用いたマイクロアレイ手法による遺伝子発現の網羅的解析手法を開発する。

(2)研究内容 : イネ・ゲノム研究で得られた約4万個のcDNAのうち、重複を無くした集団約1万1千個をガラス板の上に規則的に張り付け固定したマイクロアレイを作成し、イネに環境ストレス(乾燥、高・低温、低栄養条件、病虫害等)等を与えたときに特異的に発現するcDNAや、組織器官等で時期特異的に発現するcDNAを瞬時にモニターするシステムを開発する。

(3)達成目標 : イネ・ゲノムで得られている独立クローンの固定化からスタートし、ライブラリーの個別クローンを加えてチップに固定するcDNAの数を増やすことにより、イネcDNAをほぼカバーするDNAチップの作製を目標とする。cDNAクワーンを用いた植物系でのマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析システムの確立を目指す。

2)遺伝子群発現モニターシステムを利用した遺伝子機能の解明
(1)研究目的 : DNAマイクロアレイ技術を活用し、民間・大学の参加も得て、イネ・ゲノム成果の民間移転を強化しつ、遺伝子の機能解明・特許化を加速する。イネに環境ストレス(乾燥、高・低温、・低栄養条件、:病虫害等)等を与えたときに、あるいは発生分化プログムに応答して特異的に発現するcDNAを瞬時にモニターし、遺伝子機能を解明する。

(2)研究内容 : 環境ストレス下等で特異的発現を示すcDNAの塩基配列を解読し、@既存の塩基配列情報から酵素タンパク質機能を推定する技術、Aターゲットとする遺伝子を過剰発現させ又は発現を抑制し、植物体の形質変化から、その遺伝子機能を推定する技術(過剰発現技術及びアンチセンス技術)を活用して、cDNAの遺伝子機能を解明する。

(3)達成目標 : DNAマイクロアレイ技術を用いて、環境変化に応答した遺伝子発現モニタリング、あるいは発生分化プログラムに応答した遺伝子発現モニタリングにより、遺伝子機能を解明し、データベースを構築する。


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