コムギと近縁種を用いたRNA編集の分子機構に関する研究

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本奨励研究では高等頭植物のミトコンドリアにおけるRNA編集という奇妙な現象について、その原因を分子レベルで明らかにすることを最終的な目標とする。そのため,遺伝志学知見の豊富なパンコムギとエギロプス属植物を実験材料に、in vivoにおけるRNA編集の実態の詳細な把握と、in vitroにおけるRNA編集系の再現の、いわゆるvivo/vitro両面からこの現象を究明すべく実験計画を立てた。しかしながら、前者に関しては後述するように一定の成果があがったものの、後者、特にRNA編集に関与する因子の探索については、時間的な制約から実験が大幅に遅れており、今後の課題として残っている。In vivoにおけるRNA編集の研究では、まずパンコムギからミトコンドリアを常法により単離してRNAをAGPC法により抽出した。次に幼植物から全RNAを同じ方法で抽出した。これらのRNAを鋳型として、ミトコンドリアのatpA-atp9、coxl両遺伝子領域を標的としてRT-PCRを行ったところ、いずれのRNA調製物からも期待されるcDNA増幅産物を得ることができた。このことは、比較的抽出が容易な、全RNAからミトコンドリアのRNA編集を解析する道が開けたことを意味しており、その後の実験系を確立する上で大きな意義があった。一方、このRT-PCRを主体とする分析手法では、RNA抽出物に僅かに混入するDNAが問題になること、しかもこれを完全に除くことが極めて困難なことが今回の研究によりわかった。従ってイントロンを含む遺伝子をRNA編集の分析対象とするのが望ましいと考え、計画時のatpA-atp9からcoxl遺伝子へ分析対象を変更した。また、非 環境下での塩基配列決定法を改良し、SSCPではなく塩基配列によりRNA編集の頻度を決めることが可能となったので、この手法により、パンコムギ、細胞質置換コムギのcoxl遺伝子のRNA編集の正確さを比較した(進行中)。