葉緑体・ミトコンドリアゲノムBAC作成とオルガネラゲノム改変新技法の確立

建立叶绿体/线粒体基因组 BAC 和修饰细胞器基因组的新技术

基本信息

批准号：
15651085
负责人：
多田光宏
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15651085/
关键词：
cell organella mitochondria genome chroloplast genome bac vector genome modification

项目摘要

本研究ではミトコンドリアや葉緑体に存在する環状DNAゲノムに対し,これらのオルガネラに遺伝子を導入もしくは改変する新規の方法を開発することを目的とする.研究期間内に以下のような成果を得た.1)ミトコンドリアおよび葉緑体へベクターを直接導入するため,マイクロマニュピレータにて電極をいれた微小管を細胞に接触もしくは刺入し,電気穿孔法にて遺伝子担体を膜を通過させてオルガネラ中に導入する方法の検討を行った.その結果,細胞内への陽性荷電したベクターや色素の移行が効率的にみられた.ミトコンドリアや葉緑体へのベクターの移行は直接証明は困難であった.2)BAC vector中にヒトミトコンドリアゲノムをクローニングして,増幅可能なベクターとする研究を行い,クローニングに成功した.しかし,このベクターは導入されたオルガネラ内で機能を発揮することが一部のみ確認できたにとどまった.3)葉緑体ゲノムはミトコンドリアゲノムに対して大きく,困難と考えられたので葉緑体ゲノムを一塊としてベクター化するのではなく,葉緑体ゲノムARF部をもつvectorの開発を行った.ベクターの機能的発現は現在検討中である.以上この研究にはベクターが巨大であることによる困難があり今後の研究課題である.

本研究的目的是开发一种将基因导入或修饰到线粒体和叶绿体中存在的环状DNA基因组中的新方法。研究期间获得了以下结果： 1）使用显微操作器将载体直接导入线粒体中并进行修饰。叶绿体。我们研究了一种方法，其中使包含电极的微管接触或插入细胞中，并使用电穿孔将基因载体通过膜引入细胞器中。结果，在细胞内产生正电荷，观察到载体和色素的转移。直接证明载体向线粒体和叶绿体的转移很困难 2) BAC。我们通过将人类线粒体基因组克隆到载体中来创建可扩增的载体，并且克隆成功了。但是，仅部分证实了该载体在引入的细胞器中发挥了其功能。线粒体基因组我们没有将叶绿体基因组作为一个整体进行矢量化，而是开发了包含叶绿体基因组ARF部分的载体。由于载体尺寸较大，该载体的功能表达目前正在研究中，并且存在一些困难。这是未来研究的一个主题。