植物の光合成遺伝子システムに特有なコアプロモーター構造の起源と役割

植物光合基因系统特有的核心启动子结构的起源和作用

基本信息

批准号：
13206029
负责人：
小保方潤一
金额：
$ 3.52万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13206029/
关键词：
光合成植物コアプロモーター TATAボックスイニシエーター遺伝子

项目摘要

植物の核ゲノムにコードされている遺伝子の多くはTATAボックスをもっているが、光合成に関わる遺伝子群にだけはTATAボックスがあまりみられない。光合成核遺伝子の大部分はもともと葉緑体ゲノムにコードされていたのもであり、現在のプロモーターは核ゲノムに転移してから新たに獲得されたものである。本研究では、光合成遺伝子群が特有なコアプロモーター構成をもつ理由を、その起源と役割の二つの側面から検討する。本年度は、光合成遺伝子プロモーター群について、(1)構造的特徴の検討、(2)キメラプロモーターを用いた機能解析、(3)核ゲノム中でのプロモーター獲得過を再現する実験系の確立、の3点に関して研究を進めた。得られた主な成果は以下のとおりである。(1)光合成膜タンパク質遺伝子のプロモーターを詳細に解析した結果、光合成装置は、葉緑体ゲノムにコードされている反応中心サブユニットの周囲をTATA-less型核遺伝子の産物であるサブユニツトが取り囲み、さらにその周辺部にTATAボックス型核遺伝子の産物が位置している、という階層的な構造をもつことが明らかになった。(2)キメラプロモーターの機能をタバコの芽生えで解析したところ、コアプロモーター領域にあるTATAボックスやイニシエーター(lnr)の有無によって、上流の調節プロモーター領域による転写調節能が大きく変化する事が明らかになった。3)シロイヌナズナのプロモータートラッピング系統約350について外来遺伝子の挿入部位や発現の有無を解析した結果、構造遺伝子の転移に伴ってゲノム中でプロモーターの新生が生じた可能性のある系統が30程度に絞り込まれた。

植物核基因组中编码的许多基因都带有TATA盒，但在参与光合作用的基因中很少发现TATA盒。大多数光合核基因最初是在叶绿体基因组中编码的，目前的启动子是转移到核基因组后新获得的。在本研究中，我们从光合基因的起源和作用两个方面探讨了光合基因具有独特的核心启动子结构的原因。今年，我们将重点关注光合基因启动子组的三个方面：（1）结构特征的检查，（2）使用嵌合启动子的功能分析，以及（3）建立在核基因组中重现启动子获取的实验系统我们针对这一点进行了研究。得到的主要结果如下。 (1)对光合膜蛋白基因启动子的详细分析表明，光合装置由围绕叶绿体基因组中编码的反应中心亚基的无TATA核基因产物的亚基组成。 TATA盒型核基因的产物位于外围的分级结构。 (2)嵌合启动子在烟草出芽中的功能分析表明,上游调控启动子区的转录调控能力随着核心启动子区TATA盒和启动子(lnr)的存在与否而发生显着变化。成为。 3) 通过分析大约 350 种拟南芥启动子捕获菌株的外源基因插入位点和表达的存在与否，我们将菌株范围缩小到大约 30 种，这些菌株可能由于基因组中产生了新的启动子。结构基因的转移。