葉細胞の分化に伴うプラスチド転写・翻訳系の発現統御プログラム

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T7ファージ型RNAポリメラーゼをコードすると思われる2種のcDNAをイネからクローニングした。他の植物種からすでにクローニングされている同種の遺伝子との比較から、これらのうち一つが葉緑体局在型(rpoTp)、他の一つがミトコンドリア局在型(rpoTm)であると推定した。RT-PCRによりそれぞれの発現パターンを解析したところ、野生株では成長点近傍に位置する発生段階初期の葉で、どちらの遺伝子も強く発現していることが分かった。一方、制限温度下のvirescent突然変異株(v1,v2,v3)では、ミトコンドリア局在型は発現パターンが野生株と同じであったが、葉緑体局在型は成長点近傍に位置する発生段階初期の葉での発現は抑えられ、そのかわりに成熟葉での発現が見られた。この葉緑体局在型の発現パターンは、葉緑体ゲノムにコードされている大腸菌型RNAポリメラーゼ遺伝子(rpo)の発現パターンと一致した。また、制限温度下のvirescent突然変異株における葉緑体局在大腸菌型RNAポリメラーゼタンパクの蓄積パターンを抗体を用いて調べたところ、その遺伝子の転写産物の蓄積パターンと類似する結果が得られた。これらの知見から、葉緑体局在T7ファージ型RNAポリメラーゼの発現を通じて葉緑体の遺伝情報発現系が活性化され、virescent遺伝子はその制御におけるキー遺伝子の一つであることが示唆された。