プラナリアのミトコンドリアDNAによる遺伝暗号の進化とゲノムの多型現象の解析

使用涡虫线粒体 DNA 分析遗传密码进化和基因组多态性

• 批准号: 05740454
• 负责人: 別所 義隆
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagoya University
• 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-05740454/
• 关键词: プラナリア; ミトコンドリアDNA; COI遺伝子; 遺伝暗号; 変則暗号; 核型分析; ヘテロプラズミ-; 無性生殖

1.遺伝暗号進化のメカニズムPCR遺伝子歩行によりCOI遺伝子の約1.2kbの塩基配列を得ることが出来た。その結果プラナリアのミトコンドリアDNAでは、AUA,AAA,UAA,UGA,AGA,AGGの6つのコドンが変則暗号になっていることが分かった。また、系統樹のプラナリアの枝で変化しているのはAUA,AAA,UAAの3コドンだけであることが確定した。これらは、コドン3文字目がすべてAで終わっている。一方、コドン3文字目の塩基の使用頻度(codon usage)をみると、TまたはGが多く使われている。ミトコンドリアは基本的にAT richであるので、プラナリアの祖先型でA→Gへの移行があったと考えられる。脊椎動物ではT→Cへの移行が観察されており、複製開始点がDNAの+鎖と-鎖で違うことに起因すると考えられている。プラナリアにおけるコドン使用頻度の片寄りは脊椎動物の逆鎖現象であり、このバイアスが遺伝暗号変化の主要因として働いたと推測できる。2.多型現象の解析採集したプラナリア42個体について生殖孔の有無をチェックし、10個体が有性個体、32個体が無性個体であることを確認した。実験に使用したプラナリアには2系統(有性系統と無性系統)の集団が混在している。10個体の有性個体が有性系統に属するのは自明である。しかし、無性個体中には有性系統の未成熟個体をも含んでいる。そこで各個体ごとに核型分析を行い分別の手段とした。その結果、無性32個体中、核型3Xを示すものが9個体あり、これを無性系統個体とした。続いて、COI遺伝子をPCR法により増幅し、そのすべてについて塩基配列を決定した。結果、有性系統10個体は同一塩基配列であった。一方、無性系統9個体のすべてに個体内多型(heteroplasmy)が観察された。すなわち、有性生殖能を失ったプラナリアのみに遺伝子多型が生じており、生殖様式と遺伝子多型現象に密接な関係があることが明らかになった。

1。遗传代码进化的机理：通过穿过PCR基因获得了约1.2 kb的COI基因的核苷酸序列。结果，发现Planaria的线粒体DNA中的六个密码子AUA，AAA，UAA，UGA，AGA和AGG是不规则的密码学。还证实，系统发育树的平面分支中只有三个密码子AUA，AAA和UAA发生了变化。另一方面，所有这些都以A结尾。另一方面，在查看第三个字母密码子，T或G处使用底座的频率时。由于线粒体基本上是富裕的，因此人们认为在祖先类型的平面类型中可以过渡。已经在脊椎动物中观察到了从T到C的过渡，并且被认为归因于DNA +和 - 链之间复制的起源差异。 Planaria中密码子使用情况的不平衡是脊椎动物中的反向链现象，可以推测这种偏见是遗传代码变化的主要因素。 2。多态性的分析：检查了42个采样的平面物中是否存在或不存在生殖毛孔，10个个体是性别，确认了32个无性恋者。实验中使用的平面由两组菌株（性和无性菌株）组成。显然，有10个人属于性血统。但是，无性个人还包括不成熟的性菌株个体。因此，对每个人进行了核型分析，并用作分类手段。结果，在32个无性恋人中，有9个人表现出核型3X，被用作无性恋人。随后，通过PCR扩增了COI基因，并确定所有这些基因的基础序列。结果，10个性牺牲的菌株具有相同的碱基序列。同时，在所有九种无性菌株中都观察到异质。换句话说，遗传多态性仅发生在失去性生育能力的普莱纳里亚（Planaria）中，并且已经发现生殖风格与遗传多态性现象之间存在密切的关系。

项目成果

Yuji Inagaki: "Lack of peptide-release activity responding to codon UGA in Mycoplasma capricorum" Nucleic Acids Research. 21. 1335-1338 (1993)

Yuji Inagaki：“山羊支原体中缺乏响应密码子 UGA 的肽释放活性”核酸研究。