カロチノイド合成関与遺伝子を用いた光合成細菌の分類体系の再編

利用参与类胡萝卜素合成的基因重组光合细菌的分类系统

• 批准号: 12760056
• 负责人: 中川 浩子
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12760056/
• 关键词: 光合成細菌; FPP synthase; phylogeny; イソプレノイド; Phylogeny

光合成細菌と非光合成細菌との進化的関係を明らかにし、αProteobacteriaの光合成細菌の分類学的再編を目的に、イソプレノイド合成系酵素、Farnesyl diphosphate synthase(FPPS)に注目し、本酵素をコードする遺伝子を決定し、分子系統解析を行った。紅色非硫黄光合成細菌Rhodobacter属、Rhodovulum属、Rhodopsudomonas属、これら光合成細菌と16S rDNAの近縁性が示唆されている非光合成細菌Agrobacterium ferginum、Bradyrhizobium属、さらに、同じくαProteobacteriaに属する根粒形成菌Rhizobium属、Shinorhizobium属、Mesorhizobium属、さらにAgrobacteirum属についてFPPS遺伝子の塩基配列を決定した。データバンク上のFPPS遺伝子も含めて分子系統解析を行った結果、下記のことが明らかとなった。1)FPPS遺伝子は16S rDNA.とほぼ同様の系統進化を辿っており、2)16S rDNAlこ比べて、進化速度が非常に速い。3)そのことより、FPPS遺伝子は、科以下の階層の分類に有効な分子マーカーとなりうる。4)Rhodobacter属とRhodovulum属とAgrobacterium ferginumとの近縁関係は、FPPS遺伝子からも示唆された。5)Rhodopseudomonas属とBradyrhizobium属との近縁関係は、FPPS遺伝子からは示されず、この点において、16S rDNAの結果とは異なる。6)根粒菌は2種類のFPPSを有している可能性が示唆され、根粒菌に特有のFPPSは共生プラスミドもしくは共生領域に存在することを明らかにした。このことより、根粒形成能の水平移動説を支持する結果を得た。以上のことより、αProteobacteriaの光合成細菌の分類体系は一つの科には統合するべきではなく、16S rDNAではその近縁性が示唆されているRhodopseudomonas属とBradyrhizobium属は別属として扱うべきであると考えられた。また、根粒形成菌に共通したFPPSホモログが見つかったことから、根粒形成能との関連について今後、新規イソプレノイド化合物の発見が期待できる。

To clarify the evolutionary relationship between photosynthetic bacteria and non-photosynthetic bacteria, the taxonomic reorganization of αProteobacteria, the attention of Farnesyl diphosphate synthase(FPPS), the determination of gene fragments of this enzyme, and the analysis of molecular systematics. Red non-sulfur yellow photosynthetic bacteria Rhodobacter genus, Rhodovulum genus, Rhizopsudomonas genus, Agrobacteriumgenus. The results of molecular system analysis are recorded below. 1)FPPS gene 16S rDNA. and the same phylogenetic evolution, 2) 16S rDNA gene 16S rDNA gene. 3) 4)Rhodobacter genus, Rhodovulum genus, Agrobacterium ferginum genus, and their close relationship with FPPS gene. 5)Rhodopseudomonas and Bradyrhizobium are closely related, FPPS gene is closely related, 16S rDNA gene is closely related, and 16S rDNA gene is closely related. 6) The possibility of FPPS symbiosis of Rhizoceria spp. and Rhizoceria spp. in two species was discussed. The root grains can move horizontally and the results can be obtained. The taxonomic system of photosynthetic bacteria described above includes a family, a genus, a genus, In the future, we are looking forward to the discovery of new compounds that can be used for root grain formation.

项目成果

J.J.L.Cantera et al.: "Farnesyl diphosphate synthase gene of three phototrophic bacteria and its use as a phylogenetic marker"Int.J.Syst.Evol.Microbiol.. 52(in press). (2002)

J.J.L.Cantera 等人：“三种光养细菌的法呢基二磷酸合酶基因及其作为系统发育标记的用途”Int.J.Syst.Evol.Microbiol.. 52（出版中）。

J.J.L.Cantera et al.: "Molecular systematic studies of photo trophic bacteria using farnesyl diphosphate synthase gene"Preceedings of the 4th Asia-Pacific Biotechnology Congress. 270-276 (2001)

J.J.L.Cantera等：“利用法尼基二磷酸合酶基因对光养细菌进行分子系统研究”第四届亚太生物技术大会论文集。