イネ核ゲムに存在する葉緑体リボソームタンパク質遺伝子の解析

水稻核宝石中叶绿体核糖体蛋白基因的分析

基本信息

批准号：
05760006
负责人：
堤伸浩
金额：
$ 0.58万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05760006/
关键词：
イネ葉緑体リボソームタンパク質遺伝子

项目摘要

本研究では、葉緑体機能を改変し育種的に利用するための基礎的な知見を得るために、核にコードされている葉緑体のリボソームタンパク質サブユニットの遺伝子をクローン化し、転写調節領域・トランジット配列・RNAのプロセッシングを明らかにすることを目的としている。イネ葉緑体のリボソームタンパク質L12の遺伝子は、進化の過程で葉緑体ゲノムから核ゲノムへ移行したと考えられている。当初の計画では、タバコのrpl12遺伝子のcDNAクローンを利用して、イネのrpl12遺伝子をクローン化する予定であった。しかし、rpl12をプローブとしてイネのDNAに対しサザンハイブリダイゼーションを試みたが、タバコ由来のプローブにハイブリダイズするシグナルは得られなかった。また、イネの幼植物体からmRNAを抽出し、ノーザンハイブリダイゼーションをおこなった結果からも、イネの転写産物は検出できなかった。これは、タバコの配列とイネの配列の間のホモロジーが低いためであると考えられた。新たにライムギでrpl12遺伝子の塩基配列が報告されたので、ライムギとタバコの間でrpl12の塩基配列のホモロジーを調べた。その結果、rpl12の塩基配列はタバコとライムギの間で大きく異なっていることがわかった。これは、葉緑体に存在するリボソームタンパク質遺伝子の塩基配列の保存性が高いことと対照的である。スクリーニングに用いるプローブを得るために、rpl12の塩基配列で、ライムギとタバコで保存性の高い180bpをもとに、イネのmRNAをテンプレートとしてRTPCRでイネの配列を増幅した。その結果、目的の長さの断片が増幅され、この断片をクローン化して塩基配列を決定しrpl12遺伝子の一部であることを確認した。現在、イネのcDNAライブラリーの作成が終了し、rpl12の遺伝子のスクリーニングをおこなっている。また、ミトコンドリアから核へ移行した配列の解析も平行しておこなった。イネのミトコンドリアに存在するプラスミド様DNAは、核のゲノム内に相同配列が存在する。これらの相同配列は、葉緑体のリボソームタンパク質遺伝子と同様に、オルガネラから、核へ移行したのではないかと考えられた。これらの核に存在する相同配列をRFLPマッピングしたところ、第8染色体と第1染色体の特定領域に集中して存在することが明らかとなった。

为了获得基本知识来修饰叶绿体功能并在育种中使用它，本研究的目的是克隆核中编码的叶绿体的核糖体蛋白亚基的基因，并阐明转录调节区域，转运序列和RNA的处理。据信，在进化过程中，水稻叶绿体中核糖体蛋白L12的基因已从叶绿体基因组转移到核基因组。最初的计划是使用烟草RPL12基因的cDNA克隆来克隆水稻RPL12基因。但是，尽管我们试图将RPL12用作与水稻DNA杂交的探测器，但尚未获得杂交与烟草衍生的探针的信号。此外，从水稻幼苗中提取mRNA和进行北部杂交的结果表明，无法检测到水稻转录本。人们认为这是由于烟草和水稻序列之间的同源性低。 RPL12基因的基础序列在黑麦中新报道，因此研究了RYE和烟草之间RPL12的基础序列的同源性。结果，发现RPL12的碱基序列在烟草和黑麦之间显着差异。这与叶绿体中存在的核糖体蛋白基因的核苷酸序列的高保守形成对比。为了获得用于筛查的探针，使用RTPCR使用米mRNA作为基于RPL12的基础序列进行模板，将水稻序列放大，该模板在黑麦和烟草中高度保守。结果，将所需长度的片段放大，并克隆该片段以确定基本序列，并确认它是RPL12基因的一部分。目前，稻米cDNA库的创建已经完成，并且正在筛选RPL12的基因。另外，并行分析已经从线粒体转移到核的序列。水稻线粒体中存在的质粒样DNA在细胞核基因组中具有同源序列。据认为，这些同源序列类似于叶绿体核糖体蛋白基因，从细胞器转移到了细胞核。当将这些核中存在的同源序列映射到RFLP中时，发现它们集中在染色体8和1的特定区域中。