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プラスチドにおけるテトラピロール生合成とオルガネラ機能のポストゲノム解析

质体中四吡咯生物合成和细胞器功能的后基因组分析

基本信息

批准号：
19039018
负责人：
河内孝之
金额：
$ 2.69万
依托单位：
Kyoto 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：
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

植物細胞は、組織や環境に応じて、プラズチドの機能発現が高度に制御されている。DNAをもつプラスチドの機能制御には、核とプラスチドの協調的な遺伝子発現制御が重要である。本研究では、ヘム・ビリンの代謝異常がフィトクロム変異表現型以外にプラスチドシグナル異常を示すことに注目し、これらの系統のテトラピロールとプラスチド機能制御について解析した。また、陸上植物の進化の鍵となる苔類ゼニゴケに注目し、葉緑体ゲノム複製や維持に関してオルガネラ研究の新たな展開を探った。hy1やhy2などのビリン生合成変異は、フィトクロム機能欠損となるが、CAB遺伝子の発現を指標にみるとgun表現型として知られる機能が見える。フィトクロム発色団として機能しないフィコエリトロビリンの合成酵素の発現により代謝を撹乱した系統においてCAB発現を解析した。この系統は、胚軸伸長に加えて、gun表現型も保持していた。これはヘムプールの蓄積によるフィードバックによってテトラピロール代謝が制御されるためビリン生合成変異はgun表現型を示すという説明、すなわち、ヘムブランチの効果は間接的であるという従来の説明に矛盾する結果であった。ゼニゴケの実験系では、プラスチドDNA上の複製に関連する領域を特定するために、二次元電気泳動を用いた構造解析を行った。プラスチドDNAには、恒常的に機能する複製開始点は存在しない可能性と、複製フォーク障壁として機能する構造がゲノム存在することがわかった。また、ゼニゴケプラスチド形質転換により、雌雄のプラスチド形質転換系統を準備し、野生型と交配した。導入遺伝子による薬剤耐性を指標としてゼニゴケの母性遺伝が明確に示された。プラスチドDNAを定量したところ、精子形成時期にコピー数が著しく減少し、精子では数コピーのDNAが検出されるに過ぎなかった。これは、精子のプラスチドDNA含量の低さが母性遺伝の要因であることを示している。

Plant cells are highly controlled by the environment in which they function. The function of DNA is to control the development of DNA. In this study, we analyzed the metabolic abnormalities of the system except for the phenotypes of the metabolic abnormalities. The key to the evolution of terrestrial plants is the development of new research on chloroplast replication and maintenance. hy1, hy2, hy1, hy2, hy3, hy3, hy2, hy3, hy2, hy3, hy4, hy4, hy The expression of enzymes in the synthesis of proteins and enzymes in the metabolism of proteins and enzymes in the production of proteins and enzymes. This system is the most important factor in the development of hypocotyl. The results of this study are contradictory to those of the previous study. The analysis of the structure of the two-dimensional electrokinetic system is carried out in the specific domain of replication on DNA. The possibility of existence of replication start point, replication barrier, and structure of constant function of DNA In addition, the wild type is selected for mating. The introduction of maternal inheritance is clearly indicated by the index of maternal inheritance. The number of sperm cells in the sperm formation period decreased, and the number of sperm cells in the sperm formation period decreased. The low DNA content of sperm is the main cause of maternal inheritance.