プラナリアのミトコンドリアDNAによる遺伝暗号の進化とゲノムの多型現象の解析

使用涡虫线粒体 DNA 分析遗传密码进化和基因组多态性

• 批准号: 05740454
• 负责人: 別所 義隆
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05740454/
• 关键词: プラナリア; ミトコンドリアDNA; COI遺伝子; 遺伝暗号; 変則暗号; 核型分析; ヘテロプラズミ-; 無性生殖

1.遺伝暗号進化のメカニズムPCR遺伝子歩行によりCOI遺伝子の約1.2kbの塩基配列を得ることが出来た。その結果プラナリアのミトコンドリアDNAでは、AUA,AAA,UAA,UGA,AGA,AGGの6つのコドンが変則暗号になっていることが分かった。また、系統樹のプラナリアの枝で変化しているのはAUA,AAA,UAAの3コドンだけであることが確定した。これらは、コドン3文字目がすべてAで終わっている。一方、コドン3文字目の塩基の使用頻度(codon usage)をみると、TまたはGが多く使われている。ミトコンドリアは基本的にAT richであるので、プラナリアの祖先型でA→Gへの移行があったと考えられる。脊椎動物ではT→Cへの移行が観察されており、複製開始点がDNAの+鎖と-鎖で違うことに起因すると考えられている。プラナリアにおけるコドン使用頻度の片寄りは脊椎動物の逆鎖現象であり、このバイアスが遺伝暗号変化の主要因として働いたと推測できる。2.多型現象の解析採集したプラナリア42個体について生殖孔の有無をチェックし、10個体が有性個体、32個体が無性個体であることを確認した。実験に使用したプラナリアには2系統(有性系統と無性系統)の集団が混在している。10個体の有性個体が有性系統に属するのは自明である。しかし、無性個体中には有性系統の未成熟個体をも含んでいる。そこで各個体ごとに核型分析を行い分別の手段とした。その結果、無性32個体中、核型3Xを示すものが9個体あり、これを無性系統個体とした。続いて、COI遺伝子をPCR法により増幅し、そのすべてについて塩基配列を決定した。結果、有性系統10個体は同一塩基配列であった。一方、無性系統9個体のすべてに個体内多型(heteroplasmy)が観察された。すなわち、有性生殖能を失ったプラナリアのみに遺伝子多型が生じており、生殖様式と遺伝子多型現象に密接な関係があることが明らかになった。

1. The gene sequence of COI gene is about 1.2kb and the gene sequence is about 1.2kb. DNA, AUA,AAA,UAA,UGA,AGG and 6 other genes are used to detect DNA. The system tree is divided into three parts: AUA,AAA,UAA and so on. The word "A" is used to describe the situation. The usage frequency of a word, a word The basic pattern of A→G → T → T Vertebrate T→C transition is observed, replication start point is detected, DNA + lock is detected, replication start point is detected, DNA + lock is detected, replication start point is detected, DNA + lock is detected, replication start point is detected, The frequency of the use of the word is the main cause of the reverse locking phenomenon in vertebrates. 2. Analysis and collection of polytype phenomenon: 42 individuals, 10 sexual individuals, 32 asexual individuals In this case, the two systems (sexual system and asexual system) are mixed together. 10 individuals have sexual systems. In asexual individuals, sexual systems and immature individuals are included. Karyotype analysis of each individual is carried out separately. The results showed that there were 32 individuals, 3X karyotypes and 9 individuals in the asexual system. In addition, COI gene PCR method can increase the amplitude and determine the base alignment of DNA. The result is that there are 10 individuals in the sexual system. The heteroplasmy of 9 individuals in a single clone has been observed. The relationship between genetic polymorphism and reproductive pattern is closely related.

项目成果

Yuji Inagaki: "Lack of peptide-release activity responding to codon UGA in Mycoplasma capricorum" Nucleic Acids Research. 21. 1335-1338 (1993)

Yuji Inagaki：“山羊支原体中缺乏响应密码子 UGA 的肽释放活性”核酸研究。