原始的染色体及び核膜の構造・機能・動態から探る真核細胞の起源

从原始染色体和核膜的结构、功能和动力学探讨真核细胞的起源

• 批准号: 03J11911
• 负责人: 丸山 真一朗
• 金额: $ 1.73万
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J11911/
• 关键词: 原始紅藻; 真核生物の起源; 真核細胞の起源; 染色体構造; 核膜; 染色体; rRNA; セントロメア; テロメア

これまでの研究期間において、原始紅藻Cyanidioschyzon merolae(以下シゾンと呼ぶ)のセントロメアの動態と比較的安定な構造を伴う核膜の分配の過程を捉えることに成功した(丸山ら、投稿予定)。今年度は、さらにこのシゾン染色体の分配様式に関する知見を得るべく、上流のシグナル伝達経路に着目して解析を行った。ゲノム解析の結果、シゾンは光受容体をコードする遺伝子としては青色光受容体クリプトクロムしか持たないことが明らかとなった。単細胞生物におけるこれらの遺伝子の機能が殆ど未知であることや、明暗周期により細胞分裂同調が容易な光合成生物であるシゾンにおいて、光が同調化に重要な要素であることなどを考えると、これらの光受容体を介したシグナル伝達系の解析は植物細胞の進化を解析する上で重要な視点であると考えられたことから、シゾンのゲノム情報を十二分に活かし、光依存的、特に青色光依存的遺伝子発現変化を探索すべく、マイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析を行った。その結果、青色光特異的な発現変化を示すと思われる遺伝子を複数同定し、それがシロイヌナズナ等の高等植物で知られている青色光応答性遺伝子群と類似した傾向を持つ事を示した。このことは青色光シグナル伝達システムの枠組みが植物進化の非常に初期の段階で既に確立されていた可能性を示唆している。今後はこうしたシグナル伝達系への青色光受容体の関与、さらに下流に存在する転写調節系へのシグナル伝達経路の解明などが期待される。以上のように、細胞核の構造、機能、動態に加え、さらに光シグナル伝達経路の進化という視点を加えることにより、真核生物の進化の非常に初期の段階で現行のシステムの多くの枠組みが既に確立されていたことが示唆されたことは、進化研究における新視点の提供という点において非常に意義深い成果であると考える。

The study period of Cyanidioschyzon merolae(hereinafter referred to as Cyanidioschyzon merolae) is relatively stable, and the process of nuclear membrane distribution is successfully captured (Maruyama, submission scheduled). This year, we will analyze the distribution of chromosomes in different regions. The results of the analysis are as follows: The function of a gene in a single cell organism is unknown. The light and dark cycles of a cell division are easy to modulate. Photosynthetic organisms are easy to modulate. Photosynthetic organisms are easy to modulate. Photoreceptors are important elements. The analysis of a gene system is important for the analysis of the evolution of plant cells. The information of the system is divided into twelve parts: active, light-dependent, special light-dependent, and active. As a result, cyan-light-specific gene expression is shown in the following ways: 1. The gene expression of cyan-light-specific gene expression is determined by the number of genes; 2. The gene expression of cyan-light-specific gene expression is determined by the number of genes; 3. The gene expression of cyan-light-specific gene expression is determined by the number of genes. This is a very early stage of plant evolution, and it is possible to establish a new stage of plant evolution. In the future, the relationship between the light receiving system and the cyan light receiving system will be discussed. The structure, function, dynamics of the nucleus, the evolution of the eukaryote, the early stages of the evolution of the eukaryote, the establishment of the new perspective of the evolution of the eukaryote, the development of the eukaryote

项目成果

Genome sequence of the ultrasmall unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae 10D

• DOI: 10.1038/nature02398
• 发表时间: 2004-04-08
• 期刊: NATURE
• 影响因子: 64.8
• 作者: Matsuzaki, M;Misumi, O;Kuroiwa, T
• 通讯作者: Kuroiwa, T

Matsuzaki M. et al.: "Genome sequence of the ultra-small unisellular red alga Cyanidioschyzon merolae 10D"Nature. (in press). (2004)

Matsuzaki M. 等人：“超小型单细胞红藻 Cyanidioschyzon merolae 10D 的基因组序列”Nature。