宅野 将平 助教

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研究室ウェブサイト: https://sites.google.com/site/shoheitakunoj/
Google Scholar Citations: https://scholar.google.com/citations?user=yMEWmCoAAAAJ
ResearchMap: http://researchmap.jp/shohei_takuno/

ゲノム進化・エピジェネティクス

エピジェネティクスとは、DNA配列の変化を伴わない細胞分裂後も継承される遺伝子発現の変化を研究する分野です。生物は様々な組織・器官で構成されていますが、同一個体内の細胞は全て同じゲノム配列を持っています。しかし、どの遺伝子が働いているかは体の部位ごとに異なっています。これを制御する重要な機構の一つがエピジェネティック修飾です。エピジェネティック修飾はゲノムを化学的に修飾する現象の総称で、DNA配列のシトシンにメチル基を付与するDNAメチル化や、DNAが巻き付いているヒストンタンパク質にメチル基やアセチル基等を付与するヒストン修飾が含まれます。これらの修飾の有無が、遺伝子発現のオン・オフの制御等に重要であると考えられています。

近年の技術の発達により、様々な生物でゲノム全体におけるエピジェネティック修飾パターンが明らかになっています。このパターンをゲノムと対応してエピゲノムと呼びます。エピジェネティック修飾はゲノム中にランダムに付与されるのではなく、ゲノム上に書き込まれている情報と密接に関連しています。例えば、遺伝子領域、プロモーター領域、トランスポゾンはそれぞれ異なる修飾パターンを示します。これらエピゲノムの特徴は、様々な種で保存されています。

当研究室では、エピゲノムがどのように進化してきたかを研究しています。主に植物をモデル生物として用い、エピゲノムの進化法則の解明と、ゲノム・エピゲノム進化における両者の相互作用の検出を目指しています。

shohei_takuno

代表的な論文、著書等

  1. S. Takuno, J. H. Ran & B. S. Gaut (2016).
    Evolutionary patterns of genic DNA methylation vary across Land Plants.
    Nature Plants 2, 15222.
  2. S. Takuno, P. Ralph, K. Swarts, R. J. Elshire, J. C. Glaubitz, E. S. Buckler, M. B. Hufford & J. Ross-Ibarra (2015).
    Independent molecular basis of convergent highland adaptation in maize.
    Genetics 200, 1297-1312.
  3. S. Takuno & B. S. Gaut (2013).
    Gene body methylation is conserved between plant orthologs and is of evolutionary consequence.
    Proceedings of the National Academy of Sciences USA 110, 1797-1802.
  4. D. M. Wills, C. Whipple, S. Takuno, L. E. Kursel, L. M. Shannon, J. Ross-Ibarra & J. F. Doebley (2013).
    From many, one: Genetic control of prolificacy during maize domestication.
    PLoS Genetics 9, e1003604.
  5. S. Takuno & B. S. Gaut (2012).
    Body-methylated genes in Arabidopsis thaliana are functionally important and evolve slowly.
    Molecular Biology and Evolution 29, 219-227.
  6. S. Takuno & H. Innan (2011).
    Selection fine-tunes the expression of microRNA target genes in Arabidopsis thaliana.
    Molecular Biology and Evolution 28, 2429-2434.
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