2005 Fiscal Year Annual Research Report
イネ・シロイヌナズナのUVB超耐性突然変異体を用いた新規UVB耐性遺伝子の同定
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17510037
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
日出間 純 東北大学, 生命科学研究科, 助教授 (20250855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 淳 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門バイオ応用技術研究ユニット, ユニット長 (80343911)
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| Keywords | 紫外線UVB / UVB耐性突然変異体 / UVB耐性遺伝子 / UVB耐性機構 / アラビドプシス / イネ / イオンビーム / DNA修復 |
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| Research Abstract |
イネUVB超耐性突然変異体(uvt-Sa3,uvt-Sa5)(担当:日出間)とシロイヌナズナUVB超耐性突然変異体(uvi4)(担当:田中)の変異原因遺伝子を推測するために、本年度は変異体の特徴解析を行った。特に特徴解析に関しては、既に我々が見出してきたUVB耐性に関わる主要因子である(1)シクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)光回復酵素の活性、(2)UVBによるDNA損傷の生成頻度、(3)UVB吸収物質の含量、(4)形態的特徴について解析を行った。その結果、
(1)イオンビームで誘発したイネUVB超耐性突然変異体(uvt-Sa3,uvt-Sa5)、シロイヌナズナUVB超耐性変異体(uvi4)は、どの系統も上述したCPD光回復酵素活性、DNA損傷の生成頻度、UVB吸収物質の含量に有意な差は認められず、新規のUVB耐性に関わる因子の変異が原因でUVB耐性を獲得した変異体であることが想定された。
(2)uvi4の原因遺伝子を探索するため、マッピング解析を行ったところ、変異原因遺伝子は機能未知の塩基性タンパクをコードしており、分裂活性の高い組織で強く発現することが明らかとなった。uvi4変異により、野生型よりも葉や胚軸での核内倍加が亢進し、倍数性レベルが上昇した結果、紫外線に耐性となることが示唆された。
(3)イネのUVB耐性突然変異体においては、葉や胚軸での核内倍加は認められないため、少なくともuvi4のような、倍数性レベルの変化によるものではないこと、また、細胞の大きさ、細胞数などの形態学的な観察を行ったところ、イネの突然変異体は野生型と比較して、有意な差異は認められなかった。現在、DNAマイクロアレイを用いて、変異体において遺伝子発現のレベルで差が認められるかどうか、解析を行っている。
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