異種ゲノム由来配列の遺伝子機能獲得機構の解明

阐明异源基因组序列的基因功能获取机制

基本信息

批准号：
07J00158
负责人：
上田実
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J00158/
关键词：
遺伝子転移ミトコンドリア葉緑体リボソーム蛋白質

项目摘要

(1)異なるオルガネラ由来遣伝子による遣伝子置換ポプラとマメ科植物であるタルウマゴヤシにおいて葉緑体ゲノムから消失していることが報告されているrps16について解析を行ったところ、ミトコンドリア由来のrps16がミトコンドリアと葉緑体へのDual targetingシグナルを獲得することで、葉緑体ゲノムにコードしてあったrps16を置換したことが明らかとなった。この現象は葉緑体ゲノムにrps16をコードしているイネやシロイヌナズナなどの他の顕花植物についても広く確認できることから、ミトコンドリアに由来するrps16による葉緑体ゲノム上のrps16遺伝子の置換は、顕花植物が誕生したごく初期の段階から現在まで行われていることが示唆された。本研究により、Dual targetingシグナル獲得による遺伝子置換の例を世界で初めて明らかにした。(2)ミトコンドリアゲノム上の遺伝子が有する潜在的移行シグナルこれまでにミトコンドリアから核へ転移しか遺伝子の中には明確な移行シグナルを有していない遺伝子の存在が知られていた。申請者はこの点から、現在ミトコンドリアゲノム上にコードされている遺伝子の幾つかは、遺伝子転移が起こる以前に潜在的な移行シグナルを有していたのではないかと考え検証を試みた。その結果、実際に移行シグナルとして機能する配列を有するミトコンドリア遺伝子の存在が示唆された。

(1)用来自不同细胞器的基因进行基因替换对据报道在杨树和豆科植物棕榈藻的叶绿体基因组中缺失的rps16进行分析，发现rps16源自线粒体。揭示了rps16获得了双重靶向。向线粒体和叶绿体发出信号，从而取代叶绿体基因组中编码的 rps16。这种现象在水稻和拟南芥等其他开花植物中得到了广泛证实，它们的叶绿体基因组中编码有rps16，因此，叶绿体基因组上的rps16基因被线粒体来源的rps16取代并不明显。从开花植物的最早阶段一直进行到今天。这项研究揭示了世界上第一个通过双靶向信号采集进行基因替换的例子。 (2)线粒体基因组上的基因所具有的潜在易位信号已知有些基因不具有明确的易位信号，而仅从线粒体易位到细胞核。从这个角度来看，申请人假设目前线粒体基因组中编码的一些基因在基因转移发生之前可能已经具有潜在的易位信号，并试图验证这一点。结果表明线粒体基因的存在，其序列实际上起到易位信号的作用。