2005 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノム情報に基づくファイトプラズマの人工培養系の確立と形質転換換の試み
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17658151
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
難波 成任 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50189221)
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| Keywords | ファイトプラズマ / ゲノム / 退行的進化 / トランスポーター / 微量元素 |
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| Research Abstract |
ファイトプラズマを人工培養するための培地条件および環境条件の検討を行うため、ゲノムプロジェクトより得られた配列情報をもとに、ファイトプラズマの代謝系およびトランスポーター遺伝子について詳細な解析を行った。代謝系遺伝子について調べたところ、TCA回路やアミノ酸合成、脂肪酸合成などに関わる遺伝子を失っており、これはマイコプラズマと同じ特徴であった。しかし、マイコプラズマゲノムにコードされているペントースリン酸経路やATP合成酵素を構成する遺伝子がファイトプラズマゲノムには認められなかった。「生物として成り立つための最少遺伝子セット」のモデルとされるマイコプラズマより重要な代謝系遺伝子を更に欠いていることから、ファイトプラズマは究極的に退行的進化を遂げた微生物であることが明らかとなった。このようにファイトプラズマゲノムは代謝系遺伝子の多くが欠損している一方で、複製、転写、翻訳に関与する基本的な遺伝子はコードされていた。これは、最終産物を取り込むことができる環境であれば、代謝系遺伝子は最低限あれば済むが、DNA複製などのハウスキーピング遺伝子は自身で持っている必要があるためと考えられる。また、ゲノムに特徴的に数多くコードされるトランスポーター遺伝子に着目し解析を行った結果、アミノ酸およびマンガンや亜鉛などの金属イオンの取り込みに関与する多くのトランスポーター遺伝子が認められ、マイコプラズマゲノムにはコードされていないトランスポーター遺伝子が複数存在していた。ファイトプラズマは栄養豊富な篩部細胞環境に適応した結果、トランスポーター遺伝子を数多く持つようになり、宿主の代謝産物等を摂取することにより、微量元素や養分の欠乏に似た特徴的な病徴を引き起こす可能性が考えられた。また、ファイトプラズマを人工培養するためには、これらの微量元素を培地に添加する必要があると考えられる。
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[Journal Article] Positive selection acting on a surface membrane protein of plant-pathogenic phytoplasmas.2006
Author(s)
Kakizawa, S., Oshima, K., Jung, H.Y., Suzuki, S., Nishigawa H., Arashida R., Miyata, S., Ugaki, M., Iishino, H., Namba, S.
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Journal Title
Journal of Bacteriology (in press)
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[Journal Article] Interaction between the membrane protein of a pathogen and insect microfilament complex determines insect-vector specificity.2006
Author(s)
Suzuki, S.Oshima, K.Kakizawa, S., Arashida, R.Jung, H.Y., Yamaji, Y., Nishigawa, If., Ugaki, M., Namba, S.
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Journal Title
Proc.Natl.Acad.Sci.USA 10
Pages: 4252-4257
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