時系列蛍光データを用いた表現型データベースの構築

使用时间序列荧光数据构建表型数据库

• 批准号: 17017010
• 负责人: 園池 公毅
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17017010/
• 关键词: 光合成; クロロフィル蛍光; ゲノム; 遺伝子機能解析; シアノバクテリア; 光化学系量比調整; s111961; pmgA

1)研究をスタートする時点で、二次元クロロフィル蛍光画像解析システムを用いて、シアノバクテリアの蛍光挙動を観察する測定システム自体はほぼ完成していた。シアノバクテリアの変異株はさまざまな研究者によって作成されているが、本研究のように蛍光の微妙な変化を検出するためにはバックグラウンド(変異株の親株)を揃える必要があり、ばらばらの変異株のコレクションでは残念ながら本研究には使用できないことがわかった。京都大学の福澤らによって作成されたトランスポゾンによって遺伝子を破壊したコスミドについて、そのクローン化および、シークエンスによる挿入部位確認作業を進めた。1588のコスミドクローンのシークエンスを行なった結果、1369クローンについて変異部位(トランスポゾン挿入部位)を決定することができた。2)この変異クローンの中で独立な遺伝子を持つものを選抜した1240クローンを遺伝子破壊コンストラクトとしてシアノバクテリアの形質転換を行なった。これにより、843の遺伝子破壊株を得ることができた。3)この遺伝子破壊株のクロロフィル蛍光挙動を測定し、644株について、クロロフィル蛍光データを取得することが出来た。4)網羅的なクロロフィル蛍光測定を進めるにあたって、s111961という遺伝子の破壊株が、光化学系量比調節に関与することが報告されていたpmgA遺伝子の変異株と、極めてよく似たクロロフィル蛍光挙動を示すことに気がつき、このs111961変異株の詳細な解析を進めた結果、この遺伝子も、光化学系量比調節に関与していることを見いだした。この例は、クロロフィル蛍光挙動によって、遺伝子の機能推定が可能であることの1つの証明になったと考えている。

1）研究开始时，利用二维叶绿素荧光图像分析系统观察蓝藻荧光行为的测量系统已基本完成。不同的研究人员已经创建了蓝藻突变菌株，但为了像本研究中那样检测荧光的细微变化，需要有统一的背景（突变菌株的亲本菌株），不幸的是，菌株集合被发现是。无法用于本研究。我们继续克隆其基因被京都大学福泽等人创建的转座子破坏的粘粒，并通过测序确认插入位点。通过对 1588 个粘粒克隆进行测序，我们能够确定 1369 个克隆的突变位点（转座子插入位点）。 2)在这些突变克隆中，选择了1240个具有独立基因的克隆，并将其用作基因破坏构建体来转化蓝藻。结果，我们获得了 843 个基因破坏的菌株。 3）我们测量了该基因破坏菌株的叶绿素荧光行为，并能够获得644个菌株的叶绿素荧光数据。 4) 在进行全面的叶绿素荧光测量时，我们发现一种名为 s111961 的基因破坏菌株表现出与 pmgA 基因突变菌株非常相似的叶绿素荧光行为，据报道，该突变菌株参与光系统比率调节。通过对该s111961突变株的详细分析，我们发现该基因还参与调节光系统数量比例。我们相信这个例子证明了基于叶绿素荧光行为来估计基因功能是可能的。

项目成果

The mutant of sII1961. which encodes a putative transcriptional regulator, has a defect in regulation of photosystem stoichiometry in the cyanobacterium Synechocystis sp.PCC 6803

sII1961的突变体。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Plant Physiology 139
• 作者: fujimori;t.;Higuchi;M.;Sato;H.;Aiba;H.;Muramatsu;M.;Hihara;Y.;Sonoike;K.
• 通讯作者: K.