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2021/01/27

トマト祖先種のゲノム情報を高精度に解読
〜品種改良に役立つ遺伝子同定の手がかりに〜

Press release

De novo genome assembly of two tomato ancestors, Solanum pimpinellifolium and S. lycopersicum var. cerasiforme, by long-read sequencing.

Takei H, Shirasawa K, Kuwabara K, Toyoda A, Matsuzawa Y, Iioka S, Ariizumi T

DNA Research 2020 January 20 DOI:10.1093/dnares/dsaa029

プレスリリース資料

トマトは世界で最も生産される野菜の一つであり、農業的かつ経済的に非常に重要な作物です。近年、特に健康志向の高まりや地球規模での気象変動により、より安定的に生産できる品種や、機能性成分がより含まれたトマト品種の開発が世界的に重要な課題となっています。形質を改良する育種の過程においては、様々な品種間、あるいは雑種の間で交雑を繰り返して、より優れた品種を作り上げますが、有用な形質を保有する遺伝資源との交雑が優れた品種を作り上げる鍵となります。

トマトの祖先種であるSolanum pimpinellifoliumSolanum lycopersicum var. cerasiformeは、いずれも現在栽培されているトマトとの交雑が可能です。これらの種は、環境ストレスへの耐性など、栽培種トマトにはない優れた形質を含んでおり、品種改良における有用遺伝子のドナーとなり得ますが、そのゲノム情報は、あまり明らかにされていませんでした。

そこで本研究チームは、長いDNAを解読する技術(ロングリードシーケンシング)を用いて、この二つの祖先種のゲノム情報を高精度に解読し、ゲノムにコードされる遺伝子情報を明らかにしました。本研究成果は、今後、有用な遺伝子を同定する手がかりとなり、トマトの品種改良に貢献すると期待されます。

本研究は、イノベーション創出強化研究推進事業(30010A)、科研費・基盤B(17H03761)、科研費・特別研究員奨励費(18J20505)、先進ゲノム支援(16H06279)のプロジェクトの一環として実施されました。

本研究成果は、2021年1月20日にDNA Researchに掲載されました。

遺伝研の貢献
ロングリードが取得できるPacific Biosciences社のSequelシステムを用いて、トマトの祖先と考えられる2つの野生種ゲノムのショットガンシーケンスや機能遺伝子の全長配列を決定し、ゲノム解読の基盤となる情報を整備しました。本解析は2019年度先進ゲノム支援の支援課題としておこなわれたものです。

Figure1

図: 本研究でゲノム配列を決定した二つのトマト祖先種(SP: Solanum pimpinellifolium, SLC: Solanum lycopersicum var. cerasiforme
(A)成熟果実、(B) 成熟果実の横断面、(C) 花序の形態

2021/01/18

抗がん性成分を生産する植物チャボイナモリの全ゲノムを高精度に解読

Press release

Chromosome-level genome assembly of Ophiorrhiza pumila reveals the evolution of camptothecin biosynthesis

Amit Rai, Hideki Hirakawa, Ryo Nakabayashi, Shinji Kikuchi, Koki Hayashi, Megha Rai, Hiroshi Tsugawa, Taiki Nakaya, Tetsuya Mori, Hideki Nagasaki, Runa Fukushi, Yoko Kusuya, Hiroki Takahashi, Hiroshi Uchiyama, Atsushi Toyoda, Shoko Hikosaka, Eiji Goto, Kazuki Saito and Mami Yamazaki

Nature Communications 12, 405 (2021) DOI:10.1038/s41467-020-20508-2

プレスリリース資料

千葉大学、理化学研究所、かずさDNA研究所、国立遺伝学研究所の研究チームは、抗がん剤の原料となるカンプトテシンを生産する薬用資源植物、チャボイナモリの全ゲノム配列を染色体レベルで高精度に解読しました。さらに他の植物のゲノムと比較することにより、カンプトテシンならびに類縁化合物の生産能力がどのように進化してきたかを明らかにしました。

本研究成果は、なぜ植物が薬になる成分を作るようになったのか、という根本的な疑問を解明するとともに、今後、抗がん剤原料(カンプトテシン)の持続的生産に寄与することが期待されます。

本研究は、2021年1月15日(日本時間)にNature Communicationsに掲載されました。

遺伝研の貢献
チャボイナモリゲノムのショットガンシーケンス(ロングリードとショートリード)やHi-C解析データなどゲノム解読の基盤となる情報を整備しました。 本解析は2017年度先進ゲノム支援の支援課題としておこなわれたものです。

Figure1

図: チャボイナモリ

2021/01/18

The NIG Webinar: AID2 enables rapid target protein degradation in living mammalian cells and mice

The NIG international webinar by Prof. Kanemaki will be held on February 2nd at 4 pm, Eastern Time (on February 3rd at 6:00 am, Japan Standard Time). He will talk about a new genetic tool that enables rapid and reversible depletion of target proteins in living cells and animals. A Zoom link of the webinar will be obtained by free registration at the following URL (https://rois.zoom.us/meeting/register/tJAudOuprD4oHdV4dRlS6mAIdKX2F-jlAIEJ).


Time and Date:

  Eastern Standard Time (EST): 4:00 pm, February 2nd
  Pacific Standard Time (PST): 1:00 pm, February 2nd
  Greenwich Mean Time (GMT): 9:00 pm, February 2nd
  Central European Time (CET): 10:00 pm, February 2nd
  Japan Standard Time (JST): 6:00 am, February 3rd


Registration (Zoom URL will be obtained by the free registration):

  https://rois.zoom.us/meeting/register/tJAudOuprD4oHdV4dRlS6mAIdKX2F-jlAIEJ


Title:

  AID2 enables rapid target protein degradation in living mammalian cells and mice


Speaker:

  Prof. KANEMAKI, Masato
  Molecular Cell Engineering Laboratory
  National Institute of Genetics


Summary:

Genetic perturbation is a powerful way to analyze the function of proteins in living cells. For this purpose, we pioneered to develop the auxin-inducible degron (AID) technology by which a degron-fused protein can be rapidly degraded after the addition of the plant hormone auxin (Nishimura et al., Nat. Methods, 2009). By combining with CRISPR-based genome editing, it was possible to generate AID conditional mutants of human cells (Natsume et al., Cell Reports, 2016). The AID system became one of the popular genetic tools to study the function of proteins. However, leaky degradation and high doses of auxin for inducing degradation have been major drawbacks. Moreover, nobody has successfully applied the AID system to control protein degradation in living mice. We recently overcame these problems by taking advantage of chemical biology and successfully established the AID2 system (Yesbolatova et al. Nature Communications, 2020). By using AID2, we can now sharply control protein degradation in yeast, mammalian cells and mice.


  • Link to KANEMAKI laboratory
  • EurekAlert! link about the paper, Yesbolatova et al. Nature Communications, 2020
  • Link to an interview of Prof. KANEMAKI


Chairperson: MAESHIMA, Kazuhiro

2021/01/15

遺伝研「マウス胚及び精子凍結保存事業」終了のお知らせ

皆様

国立遺伝学研究所生物遺伝資源センターでは、コロナウイルスの感染拡大に伴いマウスの飼育が困難な事態に直面している研究者に対して、マウス胚及び精子凍結保存の緊急支援を2020年4月10日により実施していました。国内における新型コロナ感染の発生から1年が経過し、緊急支援としての役目を終えたと考えられますので、2021年1月15日をもちまして本事業を終了しました。


担当者:相賀裕美子、小出剛

2021/01/12

生態遺伝学研究室 北野潤教授が第37回井上学術賞を受賞

北野 潤 教授
北野 潤 教授

 北野教授が井上学術賞を受賞することが2020年12/15に発表されました。
 http://www.inoue-zaidan.or.jp/b-01.html?eid=00045

 井上学術賞は、自然科学の基礎的研究で特に顕著な業績をあげた研究者で、50歳未満の者に与えられる賞です。北野教授は、長年行ってきた「生物多様性進化の遺伝基盤」の一連の研究業績が評価されました。2021年 2月 4日にオンラインで授賞式が行われます。


研究テーマ:生物多様性進化の遺伝基盤

        Genetic basis for the evolution of biodiversity

公益財団法人 井上科学振興財団

生態遺伝学研究室



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