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植物の光合成遺伝子システムに特有なコアプロモーター構成の起源と役割

植物光合基因系统特有的核心启动子结构的起源和作用

基本信息

批准号：
14014216
负责人：
小保方潤一
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Nagoya University
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

植物の核遺伝子の多くはコアプロモーターの成分としてTATAボックスをもっているが、光合成遺伝子群にだけはTATAボックスがあまりみられない。光合成核遺伝子の大部分はもともとは原核型の葉緑体ゲノムにコードされていたものが、進化の過程で核ゲノムに転移し、そこで新たに真核型のプロモーターを獲得したと考えられている。本研究では、光合成遺伝子群が特有なコアプロモーター構成をもつ理由を、その起源と役割の二つの側面から検討する。本年度は、光合成遺伝子プロモーターについて、(1)構造的特徴の検討、(2)キメラプロモーターを用いた機能解析、(3)核ゲノム中でのプロモーター獲得過程を再現する実験系の確立、の3点を中心に研究を進めた。主な成果は以下のとおりである。(1)光合成膜タンパク質遺伝子のプロモーターをシロイヌナズナやイネを材料に詳細に解析した結果、光合成装置は、葉緑体ゲノムにコードされている反応中心サブユニットの周囲をTATA-less型核遺伝子の産物が取り囲み、さらにその周辺部にTATAボックス型核遺伝子の産物が位置している、という階層的な構造をもつことが明らかになった。(2)光合成遺伝子をはじめとする植物遺伝子群からコアプロモーター領域と調節プロモーター領域を取り出し、それらを組み合わせたキメラプロモーターの機能をタバコやイネで解析した。その結果、植物の核遺伝子のコアプロモーターと調節プロモーターの間には、少なくとも3種類の適合性群があり、その群を超えた組み合わせでは適切な転写調節が生じないことが明らかとなった。この知見は、コアプロモーターの類型は遺伝子の発現制御機構と深い関わりのあること示している。(3)シロイヌナズナの遺伝子トラッピング系統約350について外来遺伝子の挿入部位や発現の有無を解析し、核ゲノム中で偶発的に生じる新規プロモーターの構造的特徴を明らかにした。

There are many components of plant nuclear genes that can be mixed with TATA okokkusu, and there are many components of photosynthetic genes that can be mixed with TATA okkusu. Most of the photosynthetic nuclear DNA fragments were obtained from protokaryotype chloroplasts and from the process of nuclear evolution. In this study, we discuss the reasons, origins and bottom surfaces of photosynthetic genetic subgroups. This year, we will focus on the following topics: (1) the study of structural characteristics,(2) the functional analysis of the application of photosynthetics,(3) the establishment of the system for reproducing the process of photosynthetics, and the study of the center of three points. The main result is the following. (1)The results of the detailed analysis of the photosynthetic membrane, chloroplast and chloroplast components show that the products of the TATA-less nuclear components are located in the center of the photosynthetic membrane, and the products of the TATA-less nuclear components are located in the center of the photosynthetic membrane. (2)Photosynthetic DNA fragments are extracted from plant DNA fragments and analyzed in the field of regulation. The results, plant nuclear transmission of the plant between the two, less than three species of fitness group, the group of super group, appropriate to write regulation The type of information and the mechanism for the development of information are discussed in detail below. (3)About 350 years ago, the detection of foreign genes in the entrance part of the gene system was analyzed, and the characteristics of the structure of the new gene system were clarified.