植物の成長を支える転写因子MpARF2の役割を解明した研究成果

植物の成長を支える転写因子MpARF2の重要な役割

東京理科大学の教授、西浜竜一氏が率いる研究チームは、コケ植物ゼニゴケを対象に植物の無限成長を支える分子メカニズムを解明しました。この研究では、植物ホルモンのオーキシンに関連する転写因子MpARF2の働きが深く掘り下げられています。コケ植物の中でもゼニゴケは、進化の早期に発生したため、植物の成長に関する基本的な原理を探求する上で重要なモデルとされています。

成長点の司令塔、MpARF2の役割

今回の研究で特に注目されたMpARF2は、成長点内に位置する幹細胞の領域で高い発現を示し、オーキシンに対する応答を抑制しています。結果的に、幹細胞自体はオーキシンによる影響を受けずに周辺の細胞にシグナルを送る役割を果たしています。このシグナルが器官形成を促進するため、MpARF2は植物の成長を持続させる「司令塔」として機能しているのです。

研究チームは、MpARF2がどのようにオーキシン応答に関与しているのかを遺伝子発現の観点から調査し、幹細胞の維持と形成に不可欠であることを明らかにしました。特に、干渉実験によりMpARF2の機能を弱めたゼニゴケでは、成長が阻害され、幹細胞領域が消失するという現象が観察されました。

多細胞制御のメカニズム

研究者たちは、MpARF2がオーキシンの生合成を促進する遺伝子MpYUC2の発現を支えていることを発見しました。オーキシンは幹細胞の周辺領域で受容され、細胞が分化する過程を制御します。このため、幹細胞領域はオーキシンを生産しつつ、周囲の細胞に指示を送り、自身はその影響を受けないという高度な機能を持っていることが確認されました。

今後の展望

この研究成果は、植物がどのようにして多様な形態や成長を実現しているのかという疑問に対する重要な手がかりを提供します。今後、ゼニゴケ以外の植物でも同様の原理が見つかるかどうかを調査することで、植物発生の理解がさらに深まることが期待されます。また、オーキシンによる遺伝子発現の制御原理が明らかになったことで、農業やバイオテクノロジーの分野における応用も視野に入ってきました。

このように、MpARF2の役割を解明した今回の研究成果は、植物の成長や形づくりにおける新たな視点を提供するとともに、将来的な農業技術の進化に寄与する可能性を秘めています。