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町田 千代子

植物バイオの研究って何?
植物の葉の形はどのように造られるの?

応用生物化学科
町田 千代子

葉の形

自然界には、不思議なことがたくさんあります。ほとんどの人は当たり前に思っているかもしれませんが、大部分の植物の葉は左右対称で平らなのです。それでは、左右対称で平らな葉はどのようにして造られるのでしょうか?植物バイオ研究を進めることによって、現在、このような問いに多少とも答えることができるようになりました。

私達は、まず、このような疑問に答えるために、左右対称で平らな葉を造るときに働くと考えられるシロイヌナズナのAS2という名前の遺伝子を同定しました。このたったひとつの遺伝子のはたらきが失われただけで、発生に異常を生じて、左右非対称でカールしたような葉が造られてしまいます。(写真1)

写真1.左はシロイヌナズナの野生型の葉、右は変異体の葉

写真1:左はシロイヌナズナの野生型の葉、右は変異体の葉

遺伝子の一部のDNAを見る実験をオープンキャンパスで行いました。

この遺伝子の一部のDNAを見る実験をオープンキャンパスで行いました。写真はその時の様子です。町田研究室の4年生が、高校生にDNAを分離する実験を教えているところです。

写真2.オープンキャンパスの様子

写真2:オープンキャンパスの様子

自然界の不思議を一緒に解き明かそう

さて、遺伝子が同定されると、その遺伝子の遺伝情報をもとにして造られるタンパク質を目でみることができるようになります。

細胞の中には、5千種類以上のタンパク質が存在しています。その中のたった一種類のタンパク質を生きた細胞のままで、蛍光シグナルとしてとらえることができるのです。特殊な顕微鏡を用いて、蛍光を発する、AS2タンパク質とオワンクラゲの蛍光タンパク質からできた融合タンパク質を観察しました。その結果、蛍光シグナルが核の中のある特定の場所に認められました。(写真3)

写真3.紫色はAS2とオワンクラゲ蛍光タンパクの融合タンパク質

写真3:紫色はAS2とオワンクラゲ蛍光タンパクの融合タンパク質

では、核の中でいったい何が起こっているのでしょうか?今、明らかにしようとしているところです。左右対称で平らな葉の形はどのようにして造られるのか、明らかにするために、私達と一緒に実験しませんか?

この研究は、中部大学の植物バイオ研究センターと連携して行っています。植物バイオ研究センターでは、その成果を、今後はランやバラなどの園芸種にも応用することを目標としています。植物バイオの研究をもっと知りたい人は、ぜひ、一度、植物バイオ研究センターのホームページ別サイトへ移動しますも覗いてみて下さい。

私達と一緒に、自然界の不思議を解き明かしましょう!

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