遺伝子変異の影響は予測可能か？ 植物の自家不和合性遺伝子をモデルに解析

遺伝子変異の影響は予測可能か？植物の自家不和合性遺伝子をモデルに解析

2024年10月18日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院农学研究科　准教授　山本雅也

【発表のポイント】

遗伝子に起きた非同义置换変异^（注１）は遗伝子の机能に影响しうると考えられていますが、遗伝子机能に重大な影响を与える非同义置换変异の特徴を解析した例は限られています。
アブラナ科植物の自家不和合性の柱头因子であるSRK遗伝子の遗伝子机能を欠损させる非同义置换変异を実験的に调べたところ、その多くは厂搁碍タンパク质の生合成异常によるものであることが判明しました。
変异による机能欠损の有无を机械学习で予测可能かを検証したところ、约83%の正答率で机能欠损の有无を予测できることが示されました。

【概要】

非同义置换変异のいくつかは遗伝子机能に重大な影响を与えますが、机能に影响しない场合もあります。非同义置换変异が遗伝子机能に及ぼす影响の予测が可能になれば、作物育种に有用な遗伝子の同定が迅速に行えるようになります。

东北大学大学院农学研究科山本雅也准教授、大竹章太郎大学院生（当时）らの研究グループは、遗伝子机能に影响を与える非同义置换変异の特徴を明らかにするため、AlSRKb遗伝子をモデルに用いた研究を行いました。

ランダムに変异を导入した変异AlSRKb遗伝子を発现する形质転换シロイヌナズナを约300系统作出し、表现型と変异AlSRKbの遗伝子型を解析したところ、机能発现の异常よりもタンパク质生合成の异常によるAlSRKb遗伝子の机能欠损が多く见られました。また変异による厂搁碍の机能欠损の有无を机械学习で予测可能か検証したところ、约83%の正答率で予测可能でした。

本研究成果は2024年10月17日に科学誌New Phytologistに公開されました。

なお本成果は北柴大泰教授、东京农业大学生物资源ゲノム解析センター篠泽章久博士研究员（当时）、东北大学大学院医学研究科城田松之讲师、东京农业大学农学部叁井裕树教授らとの共同研究によるものです。

【用语解説】

注1. 非同義置換変異　
遗伝子の塩基配列に塩基置换変异が起き、アミノ酸配列も変化を生じる変异のこと。アミノ酸配列に変化を生じない変异は同义置换変异とよぶ。

【论文情报】

タイトル：Analysis of randomly mutated AlSRKb genes reveals that most
loss-of-function mutations cause defects in plasma membrane
localization
着者：山本雅也*、大竹章太郎、篠泽章久、城田松之、叁井裕树、北柴大泰
*责任着者：东北大学大学院农学研究科　准教授　山本雅也
掲載誌：New Phytologist
顿翱滨：

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