極小真核生物シアニゾスキゾン類を用いた細胞核ゲノムによる細胞質支配のネットワーク

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シアニゾスキゾンが真核生物で最小のゲノムサイズ(8MBp)であることをVIM測定法で見いだし、その分裂増殖の制御機構を分子細胞生物学的に解析するための基本的現象を検討した。本年度は主に、1)真核細胞の成りたちに必要とされる最小限の基本的オルガネラとは何かを系統的に検証。2)オルガネラの増殖周期を完全に同調化するための方法の開発。3)オルガネラの増殖に関わる全ゲノム解析の可能性の検討。4)分裂周期に於ける細胞核ゲノムによるミトコンドリア、葉緑体の増殖制御の方法についての解析を行なった。その結果、1)については、シアニゾスキゾンにはゴルジ体が観察されず、従ってゴルジ体が欠如しても真核生物細胞は成立し、分裂できることが明らかとなった。2)については、光の明暗周期と薬剤処理によって葉緑体とミトコンドリアの分裂を95%同調することができるようになった。3)については、パルスフィールド電気泳動法で染色体を完全に17本に分けることができるようになり、分裂制御に関わる遺伝子(アクチンなど)の染色体の解析及びその上での位置の決定ができるようになった。4)については、既にC.caldariumの葉緑体で発見している分裂装置を、C.merolaeの葉緑体でも観察した他、ミトコンドリアの分裂装置を世界で初めて発見した。また細胞壁もなく分裂装置の単離も可能であること、及びこれらの装置の指令は細胞核ゲノムから出ているらしいことを明らかにした。これらの結果は、今後細胞核ゲノムによる葉緑体とミトコンドリアの増殖制御のネットワークを解析する糸口となると考えられる。