植物マイコプラズマの宿主決定機構の解析

植物支原体寄主决定机制分析

• 批准号: 01J04787
• 负责人: 大島 研郎
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J04787/
• 关键词: 植物マイコプラズマ; 宿主決定機構; Phytoplasma; ゲノム; 退行的進化; phytoplasma; 分子生物学; プラスミド

植物マイコプラズマ(Candidatus Phytoplasma asteris)の宿主決定の分子機構を解明するため、今年度はその全ゲノム塩基配列の解読を行った。そのゲノムは約860kbの染色体と、2つのプラスミド(約5kbと4kb)から構成されていた。染色体には754個のORFが見いだされ、2つのrRNA遺伝子オペロンや32個のtRNA遺伝子をはじめ、複製、転写、翻訳、蛋白質輸送に関与する基本的な遺伝子がコードされていた。また、解糖系や脂質合成、核酸の再利用系であるサルベージ経路に関する遺伝子は存在していた一方で、それ以外の代謝系関連遺伝子の多くを欠いており、必要な物質の多くを宿主に依存しているものと考えられた。植物マイコプラズマに近縁な、動物マイコプラズマはTCA回路、電子伝達系、アミノ酸合成、脂肪酸合成、コレステロール合成に関する遺伝子をもっていないことが知られているが、植物マイコプラズマにおいてもこれらの遺伝子は認められなかった。さらに、植物マイコプラズマゲノムでは、ペントースリン酸回路やphosphotransferase system、ATP合成酵素に関する遺伝子も欠いており、自律増殖する生物で、最少遺伝子を持つとされてきた動物マイコプラズマより代謝関連遺伝子が少なかった。これは植物マイコプラズマが動物マイコプラズマと異なり、細胞内に寄生し、栄養豊富な植物篩部に生息するため、退行的進化により遺伝子の多くを失ったのではないかと考えられた。逆に、植物マイコプラズマゲノムには、動物マイコプラズマには無い膜輸送系遺伝子が多数コードされており、植物の生育に必要な物質が、植物マイコプラズマ感染により収奪され、病徴の一因となっている可能性が考えられた。生物の「最少ゲノム」については、これまで数多くの研究があるが、植物マイコプラズマはエネルギー合成系をも欠き、栄養豊富な環境に生活するライフスタイルに適応した、新しいタイプの最少ゲノムを持つ生物であるといえる。またこの知見は、生物は生活する環境によって想像以上に多様な遺伝子構成で生きてゆけることを示唆している。

Plant マ イ コ プ ラ ズ マ (Candidatus Phytoplasma asteris) の decided to host の molecular institutions を interpret す る た め, our は そ の full ゲ ノ ム salt base with column の solution 読 を line っ た. About 860 KB そ の ゲ ノ ム は の chromosome と, 2 つ の プ ラ ス ミ ド (5 KB と 4 KB) か ら constitute さ れ て い た. 754 chromosome に は の ORF が see い だ さ れ, 2 つ の rRNA heritage 伝 son オ ペ ロ ン や 32 の tRNA heritage 伝 son を は じ め, copy, planning to write, turn 訳, protein transportation に masato and す る な of basic 伝 son が コ ー ド さ れ て い た. ま た, sugar solution や lipid synthesis, nucleic acid の reuse で あ る サ ル ベ ー ジ 経 road に masato す る posthumous son 伝 は exist し て い た で, そ れ outside の metabolism is masato even heritage 伝 son の more く を owe い て お り, necessary な material の く を host に dependent し て い る も の と exam え ら れ た. Plant マ イ コ プ ラ ズ マ に nearly try な, animal マ イ コ プ ラ ズ マ は TCA circuit, electronic 伝, ア ミ ノ acid synthesis, fatty acid synthesis, コ レ ス テ ロ ー ル synthetic に masato す る posthumous son 伝 を も っ て い な い こ と が know ら れ て い る が, plant マ イ コ プ ラ ズ マ に お い て も こ れ ら の heritage 伝 son は recognize め ら れ な か っ た. Youdaoplaceholder0, plant コプラズ コプラズ コプラズ ゲノムで ゲノムで, ペ <e:1> ト スリ スリ スリ acid circuit やphosphotransferase System, ATP synthesis enzyme に masato す る heritage 伝 も son owe い て お り, self-discipline raised colonization す る biological で, at least have 伝 を hold つ と さ れ て き た animal マ イ コ プ ラ ズ マ よ り metabolic masato even heritage 伝 son が less な か っ た. こ れ は plant マ イ コ プ ラ ズ マ が animal マ イ コ プ ラ ズ マ と different な り, intracellular に parasitic し, tech students.their ownship aboundant な screen plant に interest-bearing す る た め, the evolution of the regression に よ り posthumous son 伝 の more く を lost っ た の で は な い か と exam え ら れ た. Inverse に, plant マ イ コ プ ラ ズ マ ゲ ノ ム に は, animal マ イ コ プ ラ ズ マ に は no い membrane transport department's heritage 伝 son が most コ ー ド さ れ て お り, plant が の fertility に な necessary material, plant マ イ コ プ ラ ズ マ infection に よ り 収 duo さ れ, illness 徴 の due と な っ て い る possibility が exam え ら れ た. Biological の "minimum ゲ ノ ム" に つ い て は, こ れ ま で more く の research が あ る が, plant マ イ コ プ ラ ズ マ は エ ネ ル ギ ー GeChengXi を も owe き, tech students.their ownship aboundant な environment に life す る ラ イ フ ス タ イ ル に optimum 応 し た, new し い タ イ プ の least ゲ ノ ム を holds つ creature で あ る と い え る. ま た こ の knowledge は, biological は life す る environment に よ っ て imagine many に more than others in な heritage 伝 composed で raw き て ゆ け る こ と を in stopping し て い る.

项目成果

Kakizawa, S., Oshima, K., Nishigawa, H., Jung, H.Y., Wei, W., Suzuki, S., Tanaka, M., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.: "Secretion of immunodominant membrane protein from onion yellows phytoplasma through the Sec protein-translocation system in Escherichi

柿泽 S.、大岛 K.、西川 H.、郑 H.Y.、魏 W.、铃木 S.、田中 M.、宫田 S.、宇垣 M.、难波 S.：“

Jung, H.Y., Miyata, S., Oshima, K., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Wei, W., Suzuki, S., Ugaki, M., Hibi, T., Namba, S.: "First complete nucleotide sequence and heterologous gene organization of the two rRNA operons in the phytoplasma genome."DNA & Cell Biol

Jung，H.Y.，宫田，S.，大岛，K.，柿泽，S.，西川，H.，魏，W.，铃木，S.，宇垣，M.，日比，T.，难波，S.：“

Hisashi Nishigawa et al.: "A plasmid from a non-insect-transmissible line of a phytoplasma lacks two open reading frames that exist in the plasmid from the wild-type line"Gene. 298. 195-201 (2002)

Hisashi Nishikawa等人：“来自植原体非昆虫传播品系的质粒缺乏野生型品系质粒中存在的两个开放阅读框”基因。

Miyata Shin-ichi et al.: "Complete nucleotide sequence of the S1O-spc operon of phytoplasma : gene organization and genetic code resemble those of Bacillus subtilis"DNA and Cell Biology. 21. 527-534 (2002)

Miyata Shin-ichi 等人：“植原体 S1O-spc 操纵子的完整核苷酸序列：基因组织和遗传密码类似于枯草芽孢杆菌”DNA 和细胞生物学。

Kenro Oshima et al.: "Minimal set of metabolic pathways suggested from the genome of onion yellows phytoplasma"J.Gen.Plant Pathol.. 68. 225-236 (2002)

Kenro Oshima 等人：“洋葱黄化植原体基因组建议的最小代谢途径集”J.Gen.Plant Pathol.. 68. 225-236 (2002)