RNAエディティングによるゲノム情報の変換システム-葉緑体ゲノムでの解析-

使用RNA编辑的基因组信息转换系统 - 叶绿体基因组分析 -

基本信息

批准号：
15011101
负责人：
杉浦昌弘
金额：
$ 3.84万
依托单位：
Nagoya City University
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：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15011101/
关键词：
RNAエディティングタバコ葉緑体 in vitro系 mRNA シス配列トランス因子

项目摘要

色素体は、原色素体(種子)からエチオプラスト(芽生え)、葉緑体(葉)、クロモプラスト(果実)などへと形態的にも、機能的に大きく変化する。陸上植物の葉緑体ゲノムからの転写産物は、RNAエディティング(C→U)によりDNAの一次情報が一部変換するため、ゲノム情報の正確な解読にはRNAエディティングの網羅的知見が必須である。そこで、タバコを用いて以下の3点の研究を行った。1.RNAエディティングのシス配列の同定以前に開発した「in vitro RNAエディティング系」はP32標識基質を用いるため煩雑であった。そこで、簡素化のため、蛍光標識ダイデオキシヌクレオチドとプライマー伸長法を組み合わせた新しい活性測定法の開発に成功した。この手法ではP32標識基質の作製が困難なmRNAにも対応可能である。2.RNAエディティングのトランス因子の同定と単離既に、4種のエディティング部位のトランス因子を同定したが、そのうちでin vitro活性の最も高いpsbE mRNAエディティングに対する56kDaのトランス因子の単離を進めた。タバコ緑葉10kg相当より葉緑体を単離し、硫安分画法とゲル濾過法でin vitroエディティング活性を指標に精製を行いほぼ単一のタンパク質を得た。3.RNAエディティングの進化システムの考察栽培タバコ(Nicotiana tabacum,4n)は、祖先種のN.sylvestris(2n)とN.tomentosiformis(2n)が融合してできた異質4倍体である。RNAエディティングの起源と進化を調べるため、上記3種のエディティング部位をさらに同定する必要がある。そのため、タバコ祖先種2種の葉緑体DNAの全塩基配列を、ショットガン法で決定した。

质体在形态和功能上都发生了很大的变化，从原生质体（种子）到黄质体（芽）、叶绿体（叶）和有色体（果实）。陆地植物叶绿体基因组的转录物通过 RNA 编辑（C→U）对原始 DNA 信息进行部分转换，因此全面了解 RNA 编辑对于准确破译基因组信息至关重要。因此，我们利用烟草进行了以下三项研究。 1. 用于RNA编辑的顺式序列的鉴定先前开发的“体外RNA编辑系统”使用P32标记的底物并且复杂。因此，为了简化流程，我们成功开发了一种结合荧光标记双脱氧核苷酸和引物延伸的新活性测量方法。该方法也可用于难以制备 P32 标记底物的 mRNA。 2. 用于RNA编辑的反式因子的鉴定和分离我们已经鉴定了四种用于编辑位点的反式因子，其中，我们分离出了用于psbE mRNA编辑的56 kDa的反式因子，其具有最高的体外活性。。从相当于10公斤的烟草绿叶中分离出叶绿体，并以体外编辑活性为指标，通过硫酸铵分级和凝胶过滤进行纯化，产生几乎单一的蛋白质。 3. RNA编辑进化系统的思考栽培烟草(Nicotiana tabacum, 4n)是由祖先物种N. sylvestris (2n)和N. tomentosiformis (2n)融合产生的异源四倍体植物。为了研究RNA编辑的起源和进化，有必要进一步鉴定上述三类编辑位点。为此，我们使用鸟枪法测定了两个祖先烟草物种的完整叶绿体 DNA 序列。