2001 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノムDNAへの外来遺伝子インテグレーションを促進するDNA高次構造の解析と応用
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11460156
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
森川 弘道 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00089129)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 美佐 広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10294513)
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| Keywords | MAR (matrix attachment region) / SAR (nuclear scaffold attachment region) / タバコ / 遺伝子導入 / パーティクルガン / インテグレーション / DNA高次構造 / トランスジーン |
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| Research Abstract |
タバコ懸濁培養細胞のトランスジーン・ローカスから、単離されたNuclear Scaffold/Matrix Attachment Regions (SAR/MAR) DNA配列であるTJ1(507bp)は、形質転換体の収率を増加(5〜lO倍)させ、遺伝子発現を向上(約5倍)させる^<1)>。しかし、この研究では、選択マーカーであるnptII遺伝子を用いており、MARによる発現の向上の結果として収率が高まったのか、あるいはMARがトランスジーンのゲノムヘのインテグレーションを促進するかはこの実験結果だけからは分からない。そこで、非選択マーカーであるGFP遺伝子を用い、その発現カセットの5'および3'端にTJ1を挿入(方向の異なる4種類のコンストラクトを構築)し、インテグレーション効率を調査した。まず、遺伝子導入5日後、10日後、20日後および30日後のGFP発現細胞塊数を測定し、ゲノムDNAにトランスジーンがインテグレーションされるまでの日数を推定した。その結果、遺伝子導入30日まで、ゲノムDNAにトランスジーンが導入されると見なしてもよいことが分かった。ゲノムPCRによる解析からもこの結論は支持された。さらに、遺伝子導入30日後のGFP発現細胞塊数を詳細に調査した結果、TJ1の挿入により、インテグレーション効率は、2倍以上向上する(P<0.Ol)ことが初めて分かった。TJ1の方向の効果は、統計的に有意とはいえなかった。本研究により、トランスジーンのインテグレーションに対するSARの効果を初めて示す実験的証拠が得られ、本成果は、画期的なものである。
^<1)>K.Shimizu et al. Plant Journal,26(4):375-384(2001).
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[Publications] K.Shimizu: "Presence of an SAR-like sequence in junction regions between an introduced transgene and genomic DNA of cultured tobacco cells : its effect on transformation frequency"Plant Journal. 26・4. 375-384 (2001)
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[Publications] M.Takahashi: "Enrichment of nitrite reductase gene improves the ability of Arabidopsis thaliana plants to assimilate nitrogen dioxide"Plant Physiology. 126・2. 731-741 (2001)
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[Publications] M.Takahashi: "Phytoremediation of nitrogen dioxide and its metabolism in plants"Acta Biotechnologica. (in press).
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[Publications] M.Takahashi: "Production and characterization of transgenic plants that were transformed with MnP and LiP from white rot fungi"Acta Biotechnologica. (in press).
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[Publications] H.Morikawa: "Metabolism of nitrogen dioxide in plants-Assimilation, dissimilation and novel metabolites"Physiology and Molecular Biology of Plants. (in press).
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[Publications] A.Sakamoto: "Arabidopsis glutathione-dependent formaldehyde dehydrogenase is an S-nitrosoglutathione reductase"FEBS Letters. (in press).
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[Publications] H.Morikawa: "Phytoremediation : Transformation and Control of Contaminants"John Wiley and Sons, Inc.(in press). (2001)
