ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子導入に伴うジーンサイレンシング分子機構の解析

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トリエン脂肪酸の生成を触媒するシロイヌナズナ葉緑体局在型ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子(FAD7)をセンスの方向に導入した形質転換タバコを作成したところ、トリエン脂肪酸含量が野性株よりも少ない系統(T15系統)を得た。葉の脂質の脂肪酸組成を調べた結果、T15系統では葉緑体ω-3脂肪酸不飽和化酵素活性がほぼ完全に抑制されていることが明らかになった。したがってT15系統におけるジーンサイレンシングは、導入したシロイヌナズナFAD7遺伝子に加えて内在性のタバコFAD7遺伝子双方の発現が抑制されていることになる。ジーンサイレンシングによる発現抑制の度合にはT-DNAの遺伝子量効果が認められ、T-DNAがヘミ接合の植物体よりもホモ接合の植物体のほうがトリエン脂肪酸含量がより低下していた。シロイヌナズナFAD7遺伝子とタバコFAD7遺伝子との相同性は約70%程度であり、この値は現在までに報告されている導入遺伝子によるジーンサイレンシングの例としては最も低い例である。ノーザン解析によりシロイヌナズナFAD7遺伝子およびタバコFAD7遺伝子のmRNA量を測定すると、シロイヌナズナFAD7mRNAはT-DNAの遺伝子量にしたがって蓄積し、また内在性のタバコFAD7mRNAは野性株とほぼ同じレベルで蓄積していた。以上の結果はT15系統におけるジーンサイレンシングは従来報告されている例とは異なり、転写後とくに翻訳段階もしくは翻訳後の調節によって引き起こされていることを示している。