ラン藻運動モーターの探索

蓝绿藻运动马达的探索

基本信息

批准号：
09279208
负责人：
大森正之
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09279208/
关键词：
ラン藻トランスポゾン遺伝子

项目摘要

ラン藻類のある種のものは滑走運動をすることが知られている。滑走運動は基質と接点を保ちながら細胞の形状を変化させずに移動する運動である。単細胞性で、形質転換が非常に簡単に行えるラン藻のSynechocystisPCC6803では、すでに全ゲノムシーケンスの決定が完了している。その中には走化性に関与する遺伝子が存在している。このラン藻は本来運動性を持っているが、我々はSynechocystisの自然突然変異種の中に、運動性を欠くものをみいだし、この株のコロニーの形状が野生株と明確に異なっていることを確認した。そこで、Synechocystisを用い、コロニーの形の違いを指標にして、運動装置の遺伝子を分子生物学的に探索した。トランスポゾンを挿入したプラスミド(pRL1058)を大腸菌に導入し、ラン藻と大腸菌の接合伝達によりSynechocystisPCC6803のゲノム上へのランダムな挿入による遺伝子破壊を行い、その後、コロニー形成が行われる最適な濃度に調整した寒天平板上でのコロニーの形状の差異を指標として運動性欠損株(タイトコロニー形成株)を単離した。挿入したプラスミドの既知の配列をプローブとして、得られた運動性欠損株から運動に関与すると思われる遺伝子を回収し、その塩基配列を決定した。この遺伝子は光応答性に関係すると考えられている、フィトクロムに似た構造をもっていた。次に、単離した運動遺伝子を薬剤耐性遺伝子の挿入により破壊し、これを野生型SynechocystisPCC 6803のゲノムとの相同組み換えにより、運動遺伝子破壊株を作製した。この運動遺伝子破壊株の野生株との電子顕微鏡による形態比較、また画像解析装置を用いた一個体ごとの運動の経時的な解析を行った結果、形態的な変化は顕著では無く、運動性のみに変化が見られた。

已知某些蓝细菌的物种滑行。滑行运动是一种运动，在不改变细胞的形状的同时，在保持与基材接触的同时移动。单细胞且高度可转化的蓝细胞藻菌PCC6803已经通过确定整个基因组测序完成。其中包括参与趋化性的基因。尽管这种蓝细菌是固有的动机，但我们发现自然突变的合成藻种缺乏运动性，并确认该菌株的菌落形状与野生菌株的菌落形状明显不同。因此，使用综合囊体，我们使用菌落形状的差异作为指标来搜索分子基因的基因。将转座子插入的质粒（PRL1058）引入大肠杆菌中，并通过随机插入Synechocystis PCC6803的基因组来进行基因破坏，通过氰基杆菌和大肠杆菌之间的共轭。之后，使用琼脂平板上的菌落形状的差异分离出缺乏运动性菌株（紧密的菌落形成菌株），以调整到进行菌落形成的最佳浓度。利用插入的质粒的已知序列作为探针，收集了被认为是从产生的运动性缺乏菌株运动的基因，并确定了碱基序列。该基因具有类似植物色素的结构，被认为与光响应性有关。然后，通过插入耐药性基因的插入来破坏分离的运动基因，并与野生型Synechocystis PCC 6803的基因组同源地重组，以产生运动基因破坏菌株。在使用电子显微镜将该运动基因破坏应变的形态与野生应变进行了比较之后，并使用图像分析设备随着时间的推移对每个个体的运动进行分析，形态学变化并不明显，并且仅发现运动性变化。