シアノバクテリアゲノムがコードする遺伝子産物機能の網羅的解析

蓝藻基因组编码的基因产物功能综合分析

• 批准号: 12206029
• 负责人: 園池 公毅
• 金额: --
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12206029/
• 关键词: 遺伝子破壊; クロロフィル蛍光解析; シアノバクテリア; 光合成; 2次元画像解析; 呼吸; 炭素代謝; ペントースリン酸回路

現在までに数多くの生物において、全ゲノムのシークエンスが完了し、その網羅的解析が進行中である。光合成のモデル生物として非常に重要な位置をしめるSynechocystisにおいても、かずさDNA研究所によってその全ゲノムのシークエンスが完了し、ゲノムがコードする遺伝子の数はおよそ3,000と見積もられている。本研究においてはクロロフィル蛍光の2次元画像の時間変化を用いて蛍光の時間変化を解析することにより、さまざまな遺伝子破壊株の表現型を網羅的に解析する手法の確立を目指す。この新たに開発された方法を用いて、シアノバクテリアのゲノムがコードする遺伝子のすべての破壊株の表現型を解析することによって、シアノバクテリアのゲノム機能を明らかにすることを目的とする。現在までにシアノバクテリアの遺伝子破壊株36種について2次元蛍光画像解析システムによる測定を行っている。その結果、グルコース6リン酸脱水素酵素、NADH脱水素酵素、グルタレドキシンなど、光合成に直接関与しない酵素の欠損株においても、蛍光強度の時間変化に明瞭な差が見られることが明らかになった。これは、蛍光を非光合成遺伝子の機能解明に用いた世界でも最初の例であると考えている。基本的には、蛍光の極大の位置、極大の大きさ、最終的な蛍光強度などの項目により、多くの変異株をクラス分けすることが可能であることを見いだした。本年度の研究において、シアノバクテリアにおける遺伝子破壊株の大量解析手法をほぼ確立することができた。2次元CCDカメラを用いた蛍光解析自体はすでに光合成関係の遺伝子にターゲットを絞って行われているが、本研究においては、むしろ光合成以外の遺伝子に着目しているのが特色であり、このような網羅的解析を行った例は過去にない。これにより、トランスポゾンを用いて作成された全遺伝子の破壊株の網羅的解析に道を開くことができたと考える。

Now, there are a lot of biological problems, and the analysis of all kinds of problems is in progress. Photosynthesis is a very important part of biology. Synechocystis is located in the center of the DNA research institute. The total number of genes in the DNA research institute is 3,000. This study is aimed at establishing methods for analyzing the temporal variation of light in 2D images. The new development method is used to analyze the phenotype of the plant and the function of the plant. Now we have 36 species of plants in the field, including 2D photo analysis system. The results of the study showed that the enzyme activity of NADH dehydratase, phosphokinase, photosynthetic enzyme, and time variation of fluorescence intensity were significantly different. The first example of this is the explanation of the function of the non-photosynthetic gene. Basic light, maximum light position, maximum light intensity, maximum light intensity, maximum light intensity. This year's research has established a number of analytical methods for the identification of genetic mutations. 2-D CCD image processing technology is used to analyze the characteristics of the image processing technology. In this study, the image processing technology is used to analyze the characteristics of the image processing technology. This is the first time I've ever seen a woman who's been in a relationship with someone else.

项目成果

Sonoike,K.: "Physiological significance of the regulation of photosystem stoichiometry upon high light acclimation of Synechocystis sp. PCC 6803."Plant Cell Physiology. 42(In press). (2001)

Sonoike,K.：“集胞藻 PCC 6803 高光适应下光系统化学计量调节的生理意义。”植物细胞生理学。