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葉緑体から核への遺伝子移行を説明する翻訳不適合説の実験的検証

解释基因从叶绿体到细胞核转移的翻译不相容理论的实验验证

基本信息

批准号：
19657072
负责人：
杉浦昌弘
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Nagoya City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

葉緑体はラン藻様の原核生物が宿生細胞に共生して生じた。この祖先原核ゲノムは、一部を葉緑体に残し大部分は核に移行した。我々は、翻訳系の変化に対応できなくなった遺伝子が核に移行したという「翻訳不適合説」を立て、この説の検証を我々のタバコ葉緑体融in vitro翻訳系を用いて試みた。1.タバコ核由来のrbcS mRNAの翻訳速度の測定(中邨)約1.8kbのタバコ葉緑体rbcL mRNAの翻訳速度を蛍光リジンtRNAの取込みで測定したが、長すぎて翻訳されにくかった。3'末端側を順次欠失させて翻訳効率を上げ、約3分の2を欠失して158コドンにしたものが良い結果を得たので、この短縮rbcL mRNAを使うことにした。一方、核コードのrbcS mRNAはトランジット配列と成熟SSをコードするので、SSコード領域のみを葉緑体rbcL mRNAのLSコード領域と置き換えたキメラmRNAを作製した。この両mRNAのin vitro翻訳を試みたが、再現性ある結果がまだ出ていない。2,対照実験としての他種のmRNAの調査と調製(杉浦)対照実験として、葉緑体コードのリボソームタンパク質S2と核コードのリボソームタンパク質L23の遺伝子をまず候補とした。本調査中に、葉緑体のリボソームタンパク質Sl6遺伝子がシロイヌナズナの核にもあり、その産物がミトコンドリアと葉緑体へも移行するとの報告が出たので(Ueda et al.2008)タバコ葉緑体Sl6 mRNAを用いてin vitro翻訳を行っている。タバコのESTも蓄積中なので核ゲノムのS8遺伝子を探索中である。本計画は完了までに至らなかったが、引き続き研究費を申請して研究を続行する予定である。

Chloroplasts and prokaryotes are symbiotic with each other. Most of the protoplasts were transferred from one part of the protoplasts to another We are trying to find out how to use the chloroplast fusion in vitro system. 1. Determination of the translation rate of rbcS mRNA from the nucleus of a rice plant (middle stage). The translation rate of rbcL mRNA from a rice plant chloroplast of about 1.8 kb was determined by fluorescence detection of tRNA. The 3'-terminal segment of rbcL mRNA was found to be deficient in the order of 158 minutes. The expression of rbcS mRNA in the chloroplast is regulated by the expression of rbcL mRNA in the chloroplast. The results of this study were analyzed and reproducible. 2. For the investigation and modulation of mRNA of other species, the gene of chloroplast gene S2 and nuclear gene L23 was selected as candidate. In this study, chloroplast S16 mRNA expression was reported in vitro (Ueda et al.2008). In the process of accumulation of EST, S8 gene is explored. This project has been completed and the research fee has been applied for.