リボソームRNA遺伝子とミトコンドリアの関係を繋ぐTAR1遺伝子の機能

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TAR1遺伝子は出芽酵母のリボソームRNA反復遺伝子(rDNA)のアンチセンス鎖に存在する非常にユニークな遺伝子である。rDNAと同じコピー数(約150)存在するが、通常はその発現量は低い。Tar1タンパク質の機能としては、今までのところミトコンドリアに局在することは知られているが、それ以外は不明である。本申請研究の目標はその未知の機能を解明することである。報告者はTar1pの機能として、有性生殖時の変異型ミトコンドリアゲノムの利己的な優先分配(hypersuppressitivity)を抑える働きがあると考えている。この仮説が正しければ20年来不明であったrDNAとミトコンドリアの生理的及び進化的関係が判明すると期待される。本年度はTAR1遺伝子のノックアウト株を作成し、その表現型を解析した。TAR1遺伝子のノックアウトは、それが必須遺伝子rDNAのアンチセンスであること、またコピー数が150あることから非常に難しい。そこで染色体上にrDNAを全く持たない株を利用した。この株は染色体にrDNAを持たない代わりにヘルパープラスミド(野生型ヘルパー)としてrDNAをプラスミド上に持っている。その株にTAR1のみが発現しないようにナンセンス変異を入れた変異型ヘルパーを導入し、遺伝学的手法により元の野生型ヘルパーと完全に入れ替えた。その結果TAR1は壊れているがrDNAは正常に発現する株の作成に成功した。この株の生育そのものは予想通り全く正常であった。