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共同研究チームが研究成功

理化学研究所 環境資源科学研究センター 機能開発研究グループの花田耕介研究員(研究当時、現九州工業大学情報工学研究院准教授)、九州工業大学情報工学研究院の白井一正研究職員らの共同研究グループが、複数の植物ゲノムデータを統合させた情報解析を利用して、二次代謝産物の生合成に関わる遺伝子群を高精度で推定する簡便な手法を開発したと発表された。

この研究は、英国の科学雑誌『Molecular Biology and Evolution(MBE)』に掲載された。

代謝産物を特定する

植物が生み出すさまざまな二次代謝産物は、染料、香料、医薬品などとして利用されている。二次代謝産物を人為的に生産するには、植物の二次代謝産物をうみだす遺伝子群の同定が不可欠となっている

また、二次代謝産物をより効率的に生産するには、二次代謝産物を生み出す進化のメカニズムを明らかにする必要があるため、大量の二次代謝産物の生合成遺伝子群を同定する簡便な方法が求められてきていた。

効率的な生産が可能に?

今回、共同研究グループは、①網羅的な二次代謝産物を同定するメタボローム、②全遺伝子の発現を調べるトランスクリプトーム、③同一種内の塩基多様性を利用した一塩基多型(SNP)情報を統合させることで、大量の二次代謝産物の生合成遺伝子群を網羅的に推定する情報解析手法を開発したとされる。

この手法を用いて、モデル植物のシロイヌナズナが生み出す1,335種の二次代謝産物の生合成に関わる遺伝子を5,654個推定することに成功しました。さらに、コピー遺伝子が植物の二次代謝産物の多様性に大きく貢献することが発見された。

今後、この研究成果が活用されることで、植物の二次代謝産物の生合成を制御し、二次代謝産物をより効率的に生産することが可能になると期待される。
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