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トランスジーン組込み部位に特徴的なDNA構造の解析と高頻度組換えベクターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 08458239
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 発生生物学
研究機関広島大学

研究代表者

森川 弘道  広島大学, 理学部, 教授 (00089129)

研究分担者 五島 直樹  広島大学, 理学部, 助教授 (70215482)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワードトランスジーン / 組込み(Integration) / S / MAR配列 / 位置効果 / パーティクルガン法 / Site-directed / トポイソメウ-ゼ / タバコ培養細胞 / 組込み(integration) / site-directed / トポイソメラーゼ
研究概要

形質転換体の報告例は多いが、外来遺伝子の組込機構や組込を促進するDNA因子の研究は少ないのが現状である。申請者はパーティクルガン法により得られた、トランスジェニック培養細胞のいわゆるジャンクション配列を決定したところ、そのホストゲノム側の配列はS/MARと呼ばれる核ゲノムDNAと核マトリックスとの結合(会合)に関与する特殊な配列であることを見いだした。さらに、この配列の一部を組み込んだベクターを作り、導入したところ形質転換細胞の収量が大幅に増えた。この結果から、高頻度組み換えベクターを開発する手がかりが得られた。
以下に本研究で得られた成果の概要を示す。
1)タバコ培養細胞のジャンクション領域の507bpのゲノム塩基配列をTJ1と命名し、このDNA配列の諸性質について調べた。TJ1は、ポリアクリルアミド電気泳動法(4℃と70℃)より湾曲構造をとっていることが予想され、タバコ培養細胞核骨格との結合実験の結果、TJ1は核骨格と特異的に結合し、SARであることが確認された。
2)このTJ1をpCaMVNEOプラスミドのCaMV 35S pro-nptII-nos ter発現カセットの両端に挿入したpTJ1NEOプラスミドを構築し、このプラスミドを外来遺伝子としてBY-2にパーティクルガン法によって遺伝子導入したところ、pCaMVNEOと比較して形質転換効率で約10倍の上昇が、nptII遺伝子1コピーあたりの遺伝子発現量は約5倍の上昇が認められた。
3)pARK22を遺伝子導入したシロイヌナズナ形質転換体2株、pCHを導入遺伝子したシロイヌナズナ形質転換体1株について、合計9箇所の外来遺伝子組込みジャンクション領域(1.8〜5.4kbp)をクローニングし、塩基配列を決定した。9箇所のジャンクション領域の中で8箇所はAT含量が59%以上を示し、A-Box、T-Box、TopII-Boxなど核骨格結合領域(SAR)に検出されるコンセンサス配列が高頻度に検出された。また、核骨格との結合実験の結果、すべてのジャンクション領域において核骨格と特異的な結合性を示し、S/MARであることが確認された。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] M.Takahashi: "High frequency stable transformation of Arabidopsis thaliana by particle bombardment." Jounal of Plant Research. 109・3. 331-334 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Anzai: "Transformation of Phalaenopsis by particle bombardment" Plant Cell Molecular Biology. 13・3. 265-272 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi: "Starvation treatment increase transient expression frequency of a foreign gene introduced into Eustoma gradiflorum root tissues by particle bombardment" Plant Cell Molecular Biology. 13・3. 311-311 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inada: "Existence of three regulatory regions each containing a highly conseved motif in the promoter of plastid-encoded RNA polymerase gene (rpo B)." Plant Journal. 11・4. 883-890 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi: "Stable transformation of Eustoma grandiflorum by particle bombardment" Plant Cell Reports. (in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Arimura: "Expression of the β-glucuronidase gene introduced into intact leaves attached to Arabidopsis thaliana plants by particle gun" Plant Biotechnology. (in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Morikawa: "In ″Pollen biotechnology for crop production and improvement″eds.by R.K. Sawhney and K.V.Shivanna,Cambridge University Press" Use of pollen in gene transfer., 448(432-437) (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Seki: "In Methods in Molecular Biology,ed.,J.Martinez-Zapater and J.Salinas,Humana Press Inc.," Transient expression of foreign genes in tissues of Arabidopsis thaliana by bombardment-mediated transformation, 300(219-225) (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi and H.Morikawa: "High frequency stable transformation of Arabidopsis thaliana by particle bombardment" Journal of Plant Research. 109. 331-334 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Anzai, Y.Ishii, M.Shichinohe, K.Katumata, C.Nojiri, H.Morikawa and M.Tanaka: "Transformation of Phalaenopsis by particle bombardment" Plant Cell Molecular Biology. 13 (3). 265-272 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi, K.Irifune, M.Hasegawa, H.Kuroda, S.Nishizawa and H.Morikawa: "Starvation treatment increases transient expression frequency of a foreign gene introduced into Eustoma gradiflorum root tissues by particle bombardment" Plant Cell Molecular Biology. 13 (3). 311-315 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inada, M.Seki, H.Morikawa, M.Nishimura and K.Iba: "Existence of three regulatory regions each containing a highly conserved motif in the promoter of plastid-encoded RNA polymerase gene (rpo B)" Plant Journal. 11 (4). 883-890 (1977)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi, M.Nishihara, S.Yamamura, Nishizawa, K.Irifune and H.Morikawa: "Stable transformaiton of Eustoma grandiflorum by particle bombardment" Plant Cell Reports. (in press).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Arimura, H.Banjo, K.Irifune, K.-H.Pwee, M.Takahashi and H.Morikawa: "Expression of the beta-glucuronidase gene introduced into intact leaves attached to Arabidopsis thaliana plants by particle gun" Plant Biotechnology. (in press).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Morikawa and M.Nishihara: Use of pollen in gene transfer.In "Pollen biotechnology for crop production and improvement" eds.by R.K.Sawhney and K.V.Shivanna, Cambridge University Press, 423-437 (1977)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Seki, A.Iida and H.Morikawa: Transient expression of foreign genes in tissues of Arabidopsis thaliana by bombardment-mediated transformation.In Methods in Molecular Biology, , ed., J.Martinez-Zapater and J.Salinas, Humana Press Inc.vol.82, 219-225 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi: "High frequency stable transformation of Arabidopsis thaliana by particle bombardment." Jounal of Plant Research. 109・3. 331-334 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Anzai: "Transformation of Phalaenopsis by particle bombardment" Plant Cell Molecular Biology. 13・3. 265-272 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takahashi: "Starvation treatment increases transient expression frequency of a foreign gene introduced into Eustoma gradiflorum root tissues by particle bombardment" Plant Cell Molecular Biology. 13・3. 311-315 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Inada: "Existence of three regulatory regions each containing a highly conserved motif in the promoter of plastid-encoded RNA polymerase gene (rpo B)." Plant Journal. 11・4. 883-890 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takahashi: "Stable transformation of Eustoma grandiflorum by particle bombardment" Plant Cell Reports(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] G.Arimura: "Expression of the β-glucuronidase gene introduced into intact leaves attached to Arabidopsis thaliana plants by particle gun" Plant Biotechnology(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Morikawa: "In “Pollen biotechnology for crop production and improvement" eds.by R.K.Sawhney and K.V.Shivanna,Cambridge University Press,pp.423-437(1997)." Use of pollen in gene transfer., 448 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Seki: "In Methods in Molecular Biology,ed.,J.Martinez-Zapater and J.Salinas,Humana Press Inc.,pp.219-225(1998)." Transient expression of foreign genes in tissues of Arabidopsis thaliana by bombardment-mediated transformation, 300 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K. Irifune: "Stable transformation of cultured cells of liverwort marchantia polymerpha by particle bombardment" Transgenic Research. 5・1. 337-341 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M. Takahashi: "High frequency transformation of Arabidopsis thaliana by particle bombardment" Journal of Plant Research. 109・3. 331-334 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Anzai: "Transformation of Phalaenopsis by particle bombardment" Plant Cell and Molecular Biology Letters. 13・3. 265-272 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M. Takahashi: "Starvation treatment increases transient expression frequency of a foreign gene introduced into Eustoma grandiflorum root tissues" Plant Cell and Molecular Biology Letters. 13・3. 311-315 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Inada: "Existence of three regulatory regions each containing a highly conseved matif in the promoter of plastid-encoded RNA polymerase gene" Plant Journal. (in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y. kawamura: "Determination of levels of NO^-_3, NO^-_2 and NH^+_4 ions in leaves of various plants by capillary electrophoresis" Plant Cell Physiology. 37・6. 878-880 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Morikawa: "In "stress Respons of Photosynthetic Organisms" ed. by K. Satoh and N. Murata, Elsevier" Molecular mechanism of the metabolism, of nitrogen dioxide as an alternative ferlizer in plants (in press), 約300 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H. Morikawa: "In "Pollen biotechnology for crop production and improvement" ed. by R. K. Sawhney and K. V. Shivana Cambridge Univ. Press" Use of pollen in gene transfer (in press), 約250 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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