研究テーマ

植物の環境適応と季節性の進化

春に花を咲かせる植物や秋に花を咲かせる植物があるように、温帯から冷帯に広がる植物の生活サイクルには季節性があります.  このような季節性は、自然界で植物がさまざまな環境に応じて生存するための戦略と考えられています. 植物は、冬の低温や降水量、日長などの変化をシグナルとして利用し、季節を感知する事ができますが、植物が季節の変化にどのように応答するかは、遺伝的に決定され、自生地の気候に適応するように調節されています.  私たちは、この植物の季節性を最適化している遺伝子座を見つけ出し、どのような自然選択が働いているのかを明らかにしてきました.

Miyokawa, R., & Sasaki, E*. The role of FIONA1 in alternative splicing and its effects on flowering regulation in Arabidopsis thaliana. The New phytologist., 10.1111/nph.19995  (2024)

Sasaki, E., Köcher, T., Filiault, D., Nordborg, M*., Revisiting a GWAS peak in Arabidopsis thaliana reveals possible confounding by genetic heterogeneity., Heredity, (2021).

†Sasaki E., †Frommlet F., Nordborg M*., The genetic architecture of the network underlying flowering time variation in Arabidopsis thaliana., G3-Genes Genom Genet, 8: 3059-3068 (2018)

Kerdaffrec E., Filiault DL., Korte A., Sasaki E., Nizhynska V., Seren Ü., Nordborg M*., Multiple alleles at a single locus control seed dormancy in Swedish Arabidopsis., elife., e22502 (2016)

Sasaki E., Zhang P., Atwell S., Meng D, Nordborg M*. "Missing" G x E Variation Controls Flowering Time in Arabidopsis thaliana. PLoS Genet., 11(10):e1005597 (2015)

†Goda H., †Sasaki E., Akiyama K., Maruyama-Nakashita A., Nakabayashi K., Li W., Ogawa M., Yamauchi Y., Preston J., Aoki K., Kiba T., Takatsuto S., Fujioka S., Asami T., Nakano T., Kato H., Mizuno T., Sakakibara H., Yamaguchi S., Nambara E., Kamiya Y., Takahashi H., Yokota-Hirai M., Sakurai T., Shinozaki K., Saito K., Yoshida S. and Shimada Y*., The AtGenExpress hormone and chemical treatment dataset: experimental design, data evaluation, model data analysis and data access, Plant J. 55: 526-542 (2008)

ゲノム防御システムとエピジェネティクス制御の進化

生物は、ゲノム中に自律的に複製を繰り返すトランスポゾンと呼ばれる因子を持っています. トランスポゾンは、生物の進化の源になるDNA配列の多様性をもたらす一方で、ホストに有害な変異を与える事から、生物はトランスポゾンの活性を調節し、ゲノムを守るための防御システムを発達させてきました. 中でもDNAメチル化と呼ばれるDNA cytosineの修飾システムは、トランスポゾンの活性や遺伝子の転写量を調節する事ができ、動物から植物まで広く使われています. DNAメチル修飾には DNA複製時に引き継がれるものがあり、個体間のDNAメチル化の量やパターンの違いは、DNA配列同様に遺伝情報を子孫に伝えるエピゲノムとも呼ばれています. 私たちは、このエピゲノムの多様性がDNAメチル化を制御する遺伝子座のDNA配列の違いによって作り出され、量的な変化を通じてトランスポゾンの活性に影響を与えている事を明らかにしてきました. 

Baduel P., Sasaki E*., The genetic basis of epigenetic variation and its consequences for adaptation. Curr Opin Plant Biol 75, 102409 (2023)

Sasaki E*., Gunis J., Reichardt-Gomez I., Nizhynska V., and Nordborg M*., Conditional GWAS of non-CG transposon methylation in Arabidopsis thaliana reveals major polymorphisms in five genes. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2022.02.09.479810 (2022); PLoS Genet. 18(9): e1010345  (2022). 

Sasaki E., Kawakatsu T., Ecker JR., and Nordborg M*. "Common alleles of CMT2 and NRPE1 are major determinants of CHH methylation variation in Arabidopsis thaliana." PLoS Genet. 15(12): e1008492 (2019).

†Kawakatsu T., †Huang SC., †Jupe F., †Sasaki E., Schmitz RJ., Urich MA., Castanon, R., Nery JR., Barragan C., He Y., Chen H., Dubin M., Lee C., Wang C., Bemm F., Becker C., O’Neil R., O’Malley RC., Quarless DX., The 1001 Genomes Consortium, Schork NJ, Weigel D., Nordborg N., Ecker JR*., Epigenomic Diversity in a Global Collection of Arabidopsis thaliana Accessions Resource. Cell 166:492-505 (2016)