SOKENDAI先端研究どうしてヒメツリガネゴケのゲノムを解読することになったのか校校 ※週生物学事次／自然科学研究機構 ※週生物学研究所教授ヒメツリガネゴケ研究室を立ち上げて10年，ゲノムの概要解技結果を発表することができました私たちがどうやってヒメツリガネゴケと出会い、研究を進めてきたのか、人との出会いを中心にしてお話ししましょう植物に興味をもったのは不突生のときのつながりの不思議さに飽きました。です。千葉大の植物同好会に加えてもらい、大きびで植物探索に行きました。そし、分子系統学との出会いのときのフィールドは千葉県道方の協定な校では生物語を作り、机物の名語をili, illingで,どこからともなく現れたさっ測べていくうもに、それらの前緑間係にそうとしたお姉さんと同好会の学生さん質味がわいてきました。栃木リストを作が牧場を交わしていました。山にこもっるのにどうやって並べるかという現状のて狼の研究をしている変わったお針さん問題に歓届し、とりわけ科の並べ方にいだという語に、子ども心でも変わっていろいろな流儀があるのに気づいたのでるなと思いました。それが皆になってし力。どうやら、それぞれの科の類設にあまった先日、生命共生体選化学母攻の区づいて並べてあるようですが、当時、高谷川商理子先生の講演を聞いて、あのお校の関連集で手に入る本を見ても、その結さんはこの人だったのだと気づき、人答えは得られませんでした。まして、流僕の追いは理解できませんでした。大学の教装学師では系統分類の授家はありませんでしたから、国書館でありったけの本を調べたので下が、結局よくわかりませんでした。そんなときに出会ったのが、銭谷川政美先生（完超研大教授）の[DNAから起た人前の起激と遊化]海帽社）でした。この本は、知人領の系統関係が選伝子の配列信報を用いて明確に指定できるようになった酒前というか、長谷川先生の施設が書かれていました。大学院へ進むにあたっての面接試験では、分子系統学的手法を用いて、植物の経見大ジャークは14号- 2008大系統を明らかにしたいと習ったら、「そんな箇点にできるわけないでしょう」とたしなめられました。まだ、植物からDNAがなかなかとれない時代でしたから、私の発電は現実的で無く聞こえたのです。卒案研究ではシーケンス技術（実験によって塩茶配列を決定する作業）を始始したいと思い、清伝学研究者の香港和弘助手の際の実験合に降りこんで、サルモネラの鞍毛影成造に子のシーケンスを、実験のイロハから致わりました。今でも、私の実験スタイルは李べて杏掛流です。充掛先生は卵8時から夕方5時までは火路、それ以外は「知的活動」をしてくださいという方針でしたから、夫験の公間や夜は授青前にあった雑誌から分子為統の論文を探しだし、はほとんど読み尽くしました。
大学院での生活—数任主義の執め
大学院に入学して、指導数官の沿機指男気生は音の女夫出身者らしく、「はせべくん、なにやってもかまへんでえ」という主義でした。ただ、原なる放任というのとはちょっと没い、「アメリカで分千馬郡のシンポジウムがあるみたいやでと。いったらどうや。旅館は用せんけどなあ」と1カ月の遠米旅行を執めてくれたり（標国後、どこからか旅費を工面してくれました)、紫緑体DNAを材料として積究しようとしていたら、「だったら剪本家の話を聞いといたほうがええぐろうなあ！と、当時タバコの軍設体ゲノムを完企解説したばかりの名大の移植品収教授を集中講義に呼んでくださり、その後、方司成で飲みながら友験を敵わりにいくきっかけを作ってくれました。当時、研究者ではほほとんどDNAを使った状験をしていなかったので、同じ研究なの助手や免蒙院住に加え、魚の種兜客の数み仲間をつてに実験を数わりにいったり、ものを借りたりしていました。総研火造伝学母次の奇藤成也先生には、吾統何の作り方を教わりました。授業は自分の好きなところしか出なかったので、県位不足に陥りましたが、いろいろなサポートが陥る、4例投案に出ただけで12
ヒメツリガネゴケが研究したくて
長谷部研究室に来ました。
荒山騎士
紹合研究大学館大学基礎生物学専攻5年一貫划博士課題3年ヒメツリガネゴケには、原糸体幹細胞と茎葉体幹細胞の2種類の幹細胞があります。どちらも、側枝始原籍因から発生する末分化の結悶ですが、分化すると全く違う相路になります。原条体幹経胞は、十分な生脊環境を確保するために地面を這うように広がります。一方、落葉体幹組股は、迷や葉、生務器官になります。このような幹組股の違いは、どのようにして決まるのでしょうか。ヒメツリカネゴケでは、転写因子をコードするPpAPB遺伝子が、既に3種類知られていました。私は、解惑されたばかりのヒメツリガネゴケのゲノム配列から、PpAPB遺伝子をもう1つ見つけました。4つあるPpAPB遺伝子すべてを欠損させると、采葉体幹細数が形成されないことがわかりました。また、主な著体幹局及の形成には、オーキシンやサイトカイニンなどの植物ホルモンが関わっていました。ところで、幹細胞研究といえば、モデル極物であるシロイヌナズナで盛んに行われています。しかし、私は、ヒメツリガネゴケを研究対象に選びました。最終的に、幹細胞の進化について知りたいと思っていて、そのためには，いくつもの幹細野を比較する必要があるからです。ヒメツリガネゴケは、演伝子を欠損させる手法が確立していること、ゲノム配列が解読されていることなどの理由から研究しやすい材料と考えました。ですから、進化の研究が得意で、なおかつヒメツリガネゴケを扱うことができる、長谷部研愛家に来たのです。卒業まであと2年半、まずは、PpAPBがどのような流伝子の転嫁にかかわっているのかを調べはじめました。といっても幹結数に関係する遺伝子を見つけるのは脳道ではないでしょう。しかし、これも研究の醍醐味だと思って取り組んでいます。 SOKENDAL ound, No.14 – 207年頃位取得できました。研究に対する教育、先級の評価は資格なく、セミナーはいつも政論になりました。初めて字会発表をしたときに、手応えのなさにちょっと気抜けしたくらいでか。また、岩槻研究所は多様性植物字のメッカになっていたので、日本中の高名な先生方が入れ代わり立ち代わり福在し、「DNAなんか目楽しいだけで、そんなことで多様性の本質がわかるはずないだろう」などという危言をめぐって、カウオケルームで激論士ることがよくありました。研究者の落先駆の研究テーマは形態、生態、分類、種分化、数用と多銭にわたっていました。そして、知薩党宿に行くと、机の上に彼らの政新の到解りがしれっと良いであったりして、刺散的でした。修論や博士論文の発表会では、他の研究省の教育の厳しい質問を指びましたが、それよりもずっと本質的な質問を他研究室の発生仲間がしてきました。いまではちょっと考えにくいかもしれませんが、大学院生のくせに教育以下の質問をすると、あとで馬階にされました。そんな作てられ方をしたので、私の類効率では、大学院生にはできるだけ放任主義で研究を選めてもらっています（コうム参照）。その後、大学院そして助手のときに陸上統物の承続関係のかなりの能分を明らかにすることができました(図1)。助手になるまでアルバイトをしていた鉄調師の説明はバブルのおかげで助手の給料よりも臭かったとはいえ、9情が本と採集旅行代に化け、劣然的にエアコンのある研究者が恋しくて、下前には変に残るだけでした。映士論文を書いたのはそのころで、関書館の肥やしで書く立味が現解できなかったので、II一杯子を抜きました。防止論文などよりも、それまで知りたかった傾物の落統問係が明らかになったことのなびのはうがはるかに大きかったのです。しかし、それも数日でした。できあがった系統樹は絵に描いた際のようで、巡化の結果できあがったものを線でつないだだけだと気づいたのです。分就意でいったい何がおこったのかはわからない。系統則で造伝子のどんな変化によって遊化が起こったのか、それが知りたくなりました。花の咲かない植物で花の進化を探る研究がうまくいっていたので、このままでは方向転換が難しくなると思い、研党の場を使えることにしました。そこで、学務投舞会の選外旅別研究員に応教し、深国バデュー大学でassistant professorだったJo Ann Bankshf I:の研究者へ2年開程度しました。いきなり、「日本に大学はあるのか」と聞かれ、アメリカを知らされました。海外空振は自分でお金を搾っていくので、Banks吹王とは対態の関係で、最初から最後まで自分で計時をたて、自由に研究をさせてもらいました。研究日的は、ピのような流伝子の悪化によって花を持たない根物から花が意化したのかを探ることでした。具体的には、花の映かないシダ机物リチャードミズワウビから、当時明らかになりつつあった花の咲く植物（植子植物）の花替官形成道伝子を見つけようというものです。来国では本当に研究三味でした。以験の合同に関常館にこもり雑誌や関常を風説しつつ、これからどういう方向へ研究を進めていったら良いか熱考手ることができました。このとき面白くて一粒性もあり好楽やりたいなあと思ったのが、発生進化、分化金館性*」、可易性でなどで、どれも現在の研究に大さく問わっています。花道伝子探しのほうは1年所ほどいろいろ前思ったのですが、とれたのはゴミぼかり。このままだと日本に穏れないなあ、まあ、それも良いかと思っていた父先、サンプリングガ法に名案を思いつきました。坂と一緒にまる1日かけでサンプリングし、数日後には花の咲かない机国2　花をつけないが、花を作る演伝子に似た選伝子を持つ植物。複子植物のコバノグキツム（1）、シダ植物リチャードミズワウピ(2)、カタシャジクモ(3)、シャジクモ洛飾のコレオケーテ(4),ミカツキモ(5)。(シャジクモン顔の写真は居辺姆一線土提供) HERX VI+ 11v 11544  2003物で花瓣官形成濃伝子本モログの発現物で初めての花替官形成造にす本モログの斑法配列がパソコンのモニターに欧し様式を解析することによって、花の造化刑されたのでした。すぐにBanksM I:1には、もともと痛や粒子で危現していた流知らせたら、大喜びしてくれ、その後い伝了が清伝子面被によって数を加々し、くつかの共同研究に発起しました。そのみとで検施分化することによって引為国後、シダに加え、陸上視物にもつき起こされたらしいことがわかってきまとも花紋なシャジクモ蔑類などについてした。しかし、大きなジレンマだったのは、過伝子の充現様式しかわからないこも研究を惹めました（[22]。これらの杭
動物のように動く植物に興味があります。
路共知美
総合研究大学院大学基礎生物学第及5年一貫前博士課程1年
葉を開じて枚をしなだれる様子が、お辞儀するように見えることから、オジキソウと呼ばれる植物があります。軍食動物に食べられそうになったとき、その刺激でお辞債をして身を守っていると考えられます。私は、このお辞儀に関係している遺伝子とそのメカニズムに迫ろうとしています。具体的には、遺伝子のいろいろな能分を填したオジギソウをたくさん作り、その中からお辞儀しないものを見つけます。填された違伝子を特定できれば、それがお辞儀に関係しているということになるからです。そのためには、オジギソウの遺伝子を煉立方法が必要で、今、アグロバクテリウムを感染させて、遺伝子をランダムに境す手法を確立しようとしています。オジギソウや食虫植物のような動きのある植物を扱いたいと思って、私は、今年の4月に長谷認研究室に来主した。まだ、数カ月ですが、植物研究の大変さを語じています。仮に、オジギソウの結題にアグロバクテリウムを結梁させることができても、お辞儀をしなくなったかどうかわかるには、少なくとも4カ月かかります。とでした。充現様式からどのような機能を持っているかを推薦するのですが、あくまで振測で、状態にどんな機能を持っているのか、ひいてはどんな温伝子ネットワークを築いているのかはわかりません。これらの実験を行うには、激伝子組換えを行い、英現性の変化を見るような実験が必察です。しかし、違伝子務入がこの4カ月は、アグロバクテリウムを感染させた1つの相設から、 1個体を再生するのにかかる時間です。さらに、次の世代としてタネをとるとなると、もう3カ月かかります。少しでも時間をかけないビンクの花をつけたオジドソウために、最適な生育条件を見つけて、効率的に研究を進めたいと思っています。また、遺伝子の解明はできませんが、お辞儀しないオジギソウの特徴を早く知りたいと思い、5000粒のタネに突然変異を起こさせて、7月の初めに植えました。この中からどんな変異体が取れるのせ次しみです。これから長い道のりですが、ゆくゆくはオジギンウがその流化の過程の中で、とのようにしてお辞儀するようになったのかを知りたいと思っています。 (コウム開き手：池田亜希子)アグロバクテリウムに感染したオジギンウの雑数は，いったん数分化させてカルスにする。その後、再分化すると蓋のようなシュートが出てくる。それが、1個体まで育って、はじめてお辞儀するかとうかがもなる。カルス：植物超線が取分化して編整分群を複り返した結束生する。解定計の相棒の塊シュート：革とそれについた革のこと。実と責は共通の分裂組織から生まれる、植物の模反射2, 1213  ヒメツリガネゴケの生活史館子及芽技、免端に幹細胞（原永体創造院・青矢印）を持つ国系標の原称住ま到達する。[区名体幹部数から到達きれた陸条体編院は、しばらくなると再び前超股へと転換し、奥柱Ｅ形成する（第矢印）、はとんどの際赤体絵版は原系体験細胞へと軽換するか、一般は室室体幹細胞（あ矢印）へと転換し、王某を持った藩軍体を到成する。会温利波（16℃数日）によって、軍業体元編に造物委（黄矢印）と造林窓（（貨矢じり）が就通される。追見23かうの精子が造朝を内の目に到達し、 PMAT 6.受精後、2倍体格物体（酸子体）は遠朝宮内で熱子体幹細胞（蝦矢印）の分割を介して成長する。しばらくすると、哲子体幹親胞は分因をやめ、監子体中央部に積超分緊活性の高い柄分裂組織が形成される。その後、数子体上部で波数分類がおこり、軽子が到成される。 (Sakakihaea et al.2008より改図)できる植物は花の咲く植物に関られていのためにヒメッリガネゴケを日本に初めて落入した長田敏行教授で、後の庶民をもしした。受けた大字院生が同じスベースで実験し世界最高のヒメツリガネゴケ研究室へていたこともあり、悲徳生物学研究所へそんなときに出会ったのがヒメツリがの移動が決まったときには、あらたにヒメッリガネゴケを実験材料として将入しネゴケでした（四3）。このコケは1950年ようと心に決めました。代からイギリスで流伝学の材料として用当時は、ヒメツリガネゴケで遺伝子いられ、1990年代に移貨転換技術がヨーターゲティングができることはわかってロッパで味立されました。その後、スイスのローザンス大字の院生だったDidierいても、寒剤前性マーカーが十分になく、ターゲティング用のベクターも使い際不Schaeferが頭絶、ヒメツリガネゴケの高の良いものがないという状態でした。以い相同組換え*効本に気づき、根物では**は抜けて追伝チターゲティング**がお大で修王2年だった西山警明、同1年の静関東庁に高をかけ、丸生研でヒメッリガ易な形験材料への道筋をつけました。ネゴケを用いたエポデポ（発生遺化学）研私が本国から婚ったときには、若槻教究をしないかと相談したところ、二人と授はすでに定年退官し、植物学教育の慣例にしたがい研究会は解散していましも関南にOKしてくれました。1998年ををた。新しい上司は植物ホルモン作用研究こにうまを立ち上げ、無給のポスドク小盛発文子と（1年後くらいから給料を拡えるようになった)、会案から総研大に入学した日改称上を加え、5人で持ちつ持たれつヒメツリガネゴケの状験をスタートさせました。新しい共験系の立ち上げはたいへん地酒で、すぐには陰文につながりません。そんなときに、科学技術版界機構の「さきがけ孫効21」に辣択されました。研究総括の丸山工作先生からは、「好をやっても良いから、せせこましいことでなく、大きな住事をしなさい」と激励され、研究報告会で、少しでもせこい方向に向かっている研究があると「なにやってんだ。出演してこい」と大声で怒鳴られていました。おかげで3年後には、世界最高の支除水率を持つヒメツリガネゴケ研究極ができていました。このことは、机物のゲノムが動物に比ゲノム解読によって聞かれたあらたな道筋べて大きく変化してきたことを示していこのころ、助手として疑問知道が加わます。ゲノムは突然変異によって変化しり、ちょうど文科省科学研究費特定領域ていきます。しかし、勃物の場合、変检変異が生じても、うまく相手が見つからの「姓合ゲノム」が開始したときで、公森でうまく探釈されました。現化学所なければ子孫が呪せません。その危、竹光所の開成時、接触一據両免生にヒメッ物の多くの種は自然性という生活様式をりガネゴケの不用性を説明し、常全接けち、1個体で子孫を残せます。それもcDNAライブラリーを登崎先生の碼究貸あって、枕物にはゲノム（染色体の一セッで作っていただきました。また、総研大トと考えてもよい）が増加した指数体がた遺伝学専攻の小級統治グループがESTくさん見られます。ゲノムは物加するだ民列決定**を、これまたわれわれの負担けでなく、減少もします。これを繰り返なしでやっていただきました。その結果、せば、ゲノムの情成も劇的に変化します。大統のEST指報は登界就大のものとな・生物は、ゲノム情報を用いて、発生し、個人を作り上げて多様な生活様式を生みり、これがきっかけとなって、世界中のヒメツリガネゴケ研究者によってゲノム出します。ゲノムはその意味で出発点でti。一方で、今国の研究でわかったようコンソーシアムが結成されました。その後、総研大情報科学改改の第山秋に、動物と植物の生活様式の違いが、進佐夫先生と東大の音野続夫先生のグルーに、ゲノム自体を変えているのです。エップにも加わっていただき、2008年初めにシャーの「搞く手」という絵がありますゲノムの概変配列を発表することができが、ゲノムの逃化というのはまさに、そたのです（長谷誌2008）,ういうものらしいのです。このようにして決まったヒメツリガネゲフム竹報の公開に伴い、これまでシゴケがノムは、各生遺伝子の意化をはじロイスナズナやイネでわかってきたことめ、陸上積物の適化を探る道しるべとしが、どれだけ植物全般に通じるものなのて、大きな情報を提供してくれています。か、そして植物がどう泡化してきたのか例えば、机物の急生遺伝子は動物と比べ、を知るため、比較対象材料としてヒメッ思くはと多様化していることがわかってリガネゴケを用いた研究が増えてきましきました（長谷版2007)。外部形態や名た。同時に、ヒメツリガネゴケ独自の面生活程を見ると、動物は多様です。それ自さを追求する研究も違んでいます。ヒは、同じような発生過伝子ネットワークメッリガネゴケは依勢で最も高い相同を保持しつつも、ネットワークの本編を煎務え率を持っていますが、その理由は少しずつ変えることによって多様性を生わかっていません。また、からからに乾み出していることが、この30年はどの話媒させても復活するという技子植物では党から明らかになってきました。ところ考えられない環境商性能力を備えていまが、ヒメツリガネゴケゲノムを従来研究す。さらに、費を切って水につけておくが潜んでいた数子触物と比較すると、とと楽の精密が数日で許知監に変化してしうも演伝子ネットワーク自体が大きく変まうという鳥くべき呼生能力を持っていわっている可能性があることがわかりまます。これらヒメッリガネゴケの韓殊技した。被子机物の重愛な充生遺伝子がヒ他とでも呼ぶべき現象の介子機構はまだメッリガネゴクにはなかったり、あって解明されていません。それがわかった後も、近縁遺伝子の数が大きく変わっていの応用研究の広がりにもおおいに期待でたりするのです（長谷龍2007)。さぞうです。 ■■1分化全能性：ひとたびできあがった体の一部が、再び受精罪のようにすべてを生み出す力を持ちうるようになること。 ＊2可根性・取境などの変化に応じて体を定化させること、植物の場合は、動物よりも大きな変化だおこる場合が多い# 3相昇極換え：同じ配列を持った演伝子の間でおこるおねえ。 ●4選伝予ターゲティング：相同組換えを利用して、清伝子を本来と違った陀列に変火ること#5 EST配列決定：問いている清伝子の模察を知るために、発覚している演任子の一部の配列決定も行うこと取在取り組んでいる研究は、世代文代がとんな性組みで起こるのか、高い再生力を支える分子検閲。植物独自の最防標造ができる社相み、誰と翻の話語根境、倉倉相物の消化酸素の特性や葉の形態形成の壮細み。そしてそれらの現象がどのように差化したのかです。また、大学院生とともに、幹鎮粒がどのように形成されるのかや、オジキソウの淫動模続の研究を、学語特別研究語と一緒に世の食事転換やハナカマキリの騒号をつかさどる演伝子の研究を行っていまT（写真はキアナ高地で食虫積物の調査中の皆長).起籍大ジャークル 149 – 202