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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

研究課題

研究課題/領域番号 11460156
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 応用分子細胞生物学
研究機関広島大学

研究代表者

森川 弘道 (2000-2001)  広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00089129)

五島 直樹 (1999)  広島大学, 理学部, 助教授 (70215482)

研究分担者 高橋 美佐  広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (10294513)
木須 康智  広島大学, 理学部, 助手 (20304397)
森川 弘道  広島大学, 理学部, 教授 (00089129)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
2001年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2000年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
キーワードMAR(matrix attachment region) / SAR(nuclear scaffold attachment region) / タバコ / 遺伝子導入 / GFP(green fluorescent protein) / インテグレーション / DNA高次構造 / トランスジーン / MAR (matrix attachment region) / SAR (nuclear scaffold attachment region) / パーティクルガン / 外来遺伝子 / 形質転換 / 核骨格結合部位(S / MAR) / タバコ培養細胞 / GFP (green fluorescent protein) / ゲノム DNA / 植物 / トランスジェニック植物 / PCR
研究概要

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(5〜10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へ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^<2)>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<0.01)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^<3)>。
^<1)>K.Shimizu et al. Plant Journal,26(4):375-384(2001).^<2)>K.Kondo et al.(submitted).^<3)>H.Hokazono et al.(in preparation).

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] 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)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Takahashi: "Phytoremediation of nitrogen dioxide and its metabolism in plants"Acta Biotechnologica. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Sakamoto: "Arabidopsis glutathione-dependent formaldehyde dehydrogenase is an S-nitrosoglutathione reductase"FEBS Letters. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Morikawa: "Phytoremediation : Transformation and Control of Contaminants"John Wiley and Sons, Inc.(in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Takahashi: "Phytoremediation of nitrogen dioxide and its metabolism in plants"Acta Biotechnologica. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Sakamoto: "Arabidopsis glutathione-dependent formaldehyde dehydrogenase is an S-nitrosoglutathione reductase"FEBS Letters. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Morikawa: "Air Pollution Clean Up Using Pollutant-Philic Plants- Metabolism of nitrogen dioxide and genetic manipulation of related genes"Phytoremediation : Transformation and Control of Contaminants, John Wiley and Sons, Inc. (in press). (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takahashi: "Phytoremediation of nitrogen dioxide and its metabolism in plants"Acta Biotechnologica. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Takahashi: "Production and characterization of transgenic plants that were transformed with MnP and LiP from white rot fungi"Acta Biotechnologica. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Morikawa: "Metabolism of nitrogen dioxide in plants-Assimilation, dissimilation and novel metabolites"Physiology and Molecular Biology of Plants. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Sakamoto: "Arabidopsis glutathione-dependent formaldehyde dehydrogenase is an S-nitrosoglutathione reductase"FEBS Letters. (in press).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Morikawa: "Phytoremediation : Transformation and Control of Contaminants"John Wiley and Sons, Inc.(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Katsuya 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 J.. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Misa.Takahashi: "Nitrite reductase gene enrichment improves assimilation of nitrogen dioxide in Arabidopsis"Plant Physiol.. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiromichi Morikawa: "Phytoremediation : Transformation and Control of Contaminants"John Wiley and Sons, Inc.(予定). 500 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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