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遺伝暗号の進化

研究課題

研究課題/領域番号 63480002
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 遺伝学
研究機関名古屋大学

研究代表者

大沢 省三  名古屋大学, 理学部, 教授 (10034620)

研究分担者 山尾 文明  国立遺伝学研究所, 助教授 (10158074)
大浜 武  名古屋大学, 理学部, 助手 (00194267)
武藤 翌 (武藤 〓 / 武藤 あきら)  名古屋大学, 理学部, 助教授 (80034635)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1990年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1989年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1988年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード遺伝暗号 / コドン / アンチコドン / ミトコンドリア / 転移RNA / 異常遺伝暗号 / マイコプラズマ / マイクロコッカス / 無細胞翻訳系 / 使用不能コドン / プラナリア / tRNA / GC@AT圧 / コドン使用頻度 / GC / AT圧 / ミクロコツカス / 普遍暗号 / 異常暗号
研究概要

ゲノムG+C含量の極端に低い細菌であるマイコプラズマと、逆に最も高いマイクロコッカスにおいて、そのリボソ-ム蛋白遺伝子を解析することによりそのコドン使用頻度の偏よりを調べ、他の細菌におけるデ-タ-をも考慮して、その機構について解析した。その結果、同義語コドン内の偏よりは、その細菌がもつ方向性のある突然変異によってまず、大まかに決定されていることがわかった。コドン使用の頻度が大まかに決定されると、それに適合するようにtRNAの構成も変化することがわかった。そればかりでなく強い偏よりのある突然変異が作用した場合、ゲノム上から特定のコドンが同義語コドンに置換しながら消失し、その結果、対応するtRNAも不要となり消失する。このようにして,使用不能なコドンが生成され、次にこのコドンを認識できる新たなtRNAが生じることにより遺伝暗号が変化するという、『遺伝暗号の補獲説』を提唱した。これは、マイコプラズマにおいてUGAコドンがStopからtrpへ変化していること、また、UGGコドンを含むmRNAをこの菌の無細胞翻訳系に加えた場合、このコドンの位置で翻訳の停止がみられることから、実験レベルでも裏づけられた。また、マイクロコッカスにおいて、使用不能コドンとなっている可能性の高い6種のコドンを指適した。
ヘン形動物のプラナリアにおいて5種の遺伝暗号の変異を発見した。これを含め、他のミトコンドリアにおける遺伝暗号の変異も、提唱した『遺伝暗号の補獲説』で合理的に説明できることを示した。

報告書

(4件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] 大浜 武: "Role of GCーbiased mutation pressure on synonymous codon choice im Micrococcus luteus,a bacterium with a high genomic GCーcontent." Nucleic Acids Res.18. 1565-1569 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大沢 省三: "Evolution of the mitochondrial genetic code III.Reassignment of CUN codons from leucine to threonine during evolution of yeast mitochondria." J.Mol.Evol.30. 322-328 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大浜 武: "Evolution of the mitochondrial genetic code IV.AAA as an asparagine codon in一some animal mitochondria." J.Mol.Evol.30. 329-332 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大沢 省三: "Evolutionary changes in the genetic code." Proc,Royal Soc.Lond.241. 19-28 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武藤 〓: "Organization and evolution of transfer RNA genes in Mycoplasma capricolum." Nucleic Acids Res.18. 5037-5043 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大沢 省三: "The genetic code in mitochondria and chlroplasts." Experientia(Genetic Code 1990). 46. 1097-1106 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Andachi, Y., Yamao, F., Muto, A., Osawa, S. :"Codon recognition patterns as deduced from sequences of the complete set of transfer RNA species in Mycoplasma capricolum." J. Mol. Biol.209 :. 37-54 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohama, T., Muto, A., Osawa, S. :"Synonymous codon choice in Micrococcus luteus." Proc. Japan Acad. Ser B,. 65 :. 178-181 (1989)

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    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakayama, M., Fujita, N., Ohama, T., Osawa, S., Ishihama, A.: "Micrococcus luteus, a bacterium with a high genomic G + C content, contains Escherichia coli-type promoters." Mol. Gen. Genet.218 :. 384-389 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohama, T., Muto, A., Osawa, S. :"Spectinomycin operon of Micrococcus loteus : Evolutionary implications of organization and novel codon usage." J. Mol. Evol.29 :. 381-395 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwade, T., Kuma, K., Hasegawa, M., Osawa, S., Miyata, T.: "Evolutionary relationship of archaebacteria, eubacteria, and eukaryotes inferred from phylogenetic trees of duplicated genes." Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 86 :. 9355-9359 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohama, T., Muto, A., Osawa, S.: "Role of GC-biased mutation pressure on synonymous codon choice in Micrococcus luteus, a bacterium with a high genomic GC-content." Nucleic Acids Res.18 :. 1565-1569 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osawa, S., Collins, D., Ohama, T., Jukes, T. H., Watanade, K.: "Evolution of the mitochondrial genetic code III. Reassignment of CUN codons from leucine to threonine during evolution of yeast mitochondria." J. Mol. Evol.30 :. 322-328 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohama, T., Osawa, S., Watanabe, K., Jukes, T. H. :"Evolution of the mitochondrial genetic code IV. AAA as an asparagine codon in some animal mitochondria." J. Mol. Evol.30 :. 329-332 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osawa, S., Muto, A., Jukes, T. H., Ohama, T. :"Evolutionary changes in the genetic code." Proc. Royal Soc. Lond. B,. 241,. 19-28 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muto, A., Andachi, Y., Yuzawa, H., Yamao, F., Osawa, S.: "Organization and evolution of transfer RNA genes in Mycoplasma capricolum." Nucleic Acids Res.18. 5037-5343 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osawa, S., Muto, A., Ohama, T., Andachi, Y., Tanaka, R., Yamao, F.: "Prokaryotic genetic code." Experientia (Genetic Code 1990). 46 :. 1097-1106 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jukes, T. H., Osawa, S.: "The genetic code in mitochondria and chloroplasts." Experientia (Genetic Code 1990). 46 :. 1117-1126 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大沢 省三: "Evolution of the mitochondrial genetic code III.Reassignment of CUN codons from leucine to threonine during evolution of yeast mitochondria." J.Mol.Evol.30. 322-328 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 大浜 武: "Evolution of the mitochondrial genetic code IV.AAA as an asparagine codon in some animal mitochondria." J.Mol.Evol.30. 329-332 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 大沢 省三: "Evolutionary changes in the genetic code." Proc.Royal Soc.Lond.241. 19-28 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 武藤 〓: "Organization and evolution of transfer RNA genes in Mycoplasma capricolum." Nucleic Acids Res.18. 5037-5043 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 大沢 省三: "Prokaryotic genetic code." Experientia (Genetic Code 1990). 46. 1097-1106 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 大沢省三: "Evolution of mitochondrial genetic codo I.Origin of AGR serine and stop codons" Journal of Molecular Evolution. 29. 202-207 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 大浜武: "Synonymous codon choice in Micrococcus luteus" Proceedings of the Japan Academy. 65. 178-181 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 大沢省三: "Evolution of the mitochondrial genetic codo II.Peassignment of codon AUA from isoleucine to methionine" Journal of Molecular Evolution. 29. 373-380 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 大浜武: "Spectinomycin operon of Micrococcus luteus:Evolutionary implicatin and novel codon usage" Journal of Molecular Evolution. 29. 381-395 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 大澤省三: 遺伝学雑誌. 63. 187-213 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 大澤省三: Proceedings of National Academy of Science,USA. 85. 1124-1128 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Thomas H.Jukes: Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. 52. 769-776 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 大澤省三: Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. 52. 777-789 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 山尾文明: Molecular and General Genetics. 212. 364-369 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 大澤省三: Trends in Genetics. 4. 191-198 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1988-04-01   更新日: 2016-04-21  

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