3次共生に伴う真核共生体退化核ゲノム構造と縮退過程の解明

阐明与第三级共生相关的真核共生体的核基因组结构和退化过程

基本信息

批准号：
09J00508
负责人：
松本拓也
金额：
$ 1.34万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00508/
关键词：
ヌクレオモルフ Lepidodinium 葉緑体 3次共生渦鞭毛藻類

项目摘要

本研究では、緑色渦鞭毛藻類Lepidodinium chlorophurumが持つ、共生藻退化核であるヌクレオモルフ (Nm) の探索を行っている。Lepidodnium葉緑体周辺区画内には、2重膜に囲まれ、穴の空いた構造体が電子顕微鏡観察により確認されている。葉緑体周辺区画は共生緑藻のかつての細胞質に相当し、そこに存在する2重膜構造体は退化・縮小した緑藻核、すなわちNMではないかと考えられている。しかし、Nm様構造体は、電子顕微鏡写真により確認されているだけで、DNAの存在は未知である。本研究では、EST解析を行い、ヌクレオモルフゲノムの構造を決定する。そして、クリプト藻類、クロララクニオン藻類が持つヌクレオモルフゲノム構造と比較することにより、真核共生体核ゲノムの縮退過程の解明を目的とする。H23年度では、H22年度作成したcDNAライブラリーを用いて網羅的発現遺伝子(Expression Sequence TagあるいはEST)解析により配列情報を獲得した。そめ中で特に緑藻類に相同性を示すハウスキーピング遺伝子(転写、翻訳、複製に関する遺伝子)を、BLASTサーチプログラムを用いて探索した。これらの配列は、L.chlorophorumが持つNm関連遺伝子である可能性が高い。その結果、緑藻類と近縁性を示すHistonや、eukaryotic initiation factor(翻訳開始因子)遺伝子の部分配列が得られた。これら配列データは、NMにゲノムが存在し、翻訳、転写が行われている事を示唆している。得られた配列情報を基に分子系統解析を行ったがその起源ははっきりとはしなかった。今後は、完全長配列を取得し、分子系統解析に基づいて起源を精査していく。また、輸送システムについても輸送配列の精査を行い、そのメカニズムについて言及する。

在这项研究中，我们正在探索核形体（Nm），它是绿色甲藻 Lepidodinium chlorophurum 所拥有的共生藻简并核。在鳞翅目叶绿体的外围区室中，电子显微镜证实了由带孔双层膜包围的结构。叶绿体外围区室对应于共生绿藻的前细胞质，并且那里存在的双层膜结构被认为是退化和减少的绿藻核（NM）。然而，Nm样结构仅通过电子显微照片得到证实，DNA的存在尚不清楚。在本研究中，我们将进行 EST 分析以确定核型基因组的结构。目的是通过将真核共生核基因组与隐藻和金藻的核型基因组结构进行比较，阐明真核共生核基因组的退化过程。 2011年度，使用2011年度创建的cDNA文库，通过综合表达基因（Expression Sequence Tag或EST）分析，获得了序列信息。我们使用 BLAST 搜索程序搜索与绿藻特别同源的管家基因（与转录、翻译和复制相关的基因）。这些序列很可能是绿藻所拥有的Nm相关基因。结果获得了与绿藻密切相关的组蛋白和真核起始因子（翻译起始因子）基因的部分序列。这些序列数据表明 NM 中存在基因组，并且发生翻译和转录。根据获得的序列信息进行了分子系统发育分析，但其起源尚不清楚。未来，我们将获得全长序列，并基于分子系统发育分析探讨其起源。我们还将研究交通系统的交通安排并讨论其机制。