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大多数基因都有tata盒，但是只有参与光合作用的基因群不会显示太多的塔塔盒。大多数光合核基因最初是在叶绿体基因组中编码的，并且电流启动子在转移到核基因组后是新获得的。在这项研究中，我们将研究光合基因具有从两个方面的独特核心启动子组成的原因：它们的起源和作用。今年，我们对有关光合基因启动子的三个点进行了研究：（1）检查结构特征，（2）使用嵌合启动子进行功能分析，以及（3）建立一个实验系统，以复制核基因组中启动子的过度获得性。获得的主要结果如下：（1）对光合膜蛋白基因启动子的详细分析表明，光合作用装置具有层次结构，在该结构中，该亚基是无塔塔型核基因的产物，该亚基被替代的反应中心包围，该基因由植物基因组成的叶绿体和植物的产品包围，该反应中心是叶绿体的构图，以及TAT的产品，该基因的质量是叶绿素的构造，该基因的构成了TATA的产品，该基因是TATA的产品，该基因的产物是TATA的产品，该核基因的产品是核基因的核基因。塔塔盒型核基因。（2）当使用烟草新芽分析嵌合启动子函数时，揭示了上游调节启动子区域的转录调控能力大大变化，具体取决于TATA框或启动器（LNR）是否位于核心启动子区域。 3）在分析了拟南芥中约350个启动子捕获菌株的插入位点和外源基因的存在之后，由于结构基因的转移，基因可能导致基因组中的新启动子产生新的启动子。