アラビドプシス花序で発現するcDNAの系統的解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11149217
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 河内 孝之 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (40202056)
• 研究分担者: 横田 明穂 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (40118005) ; 竹村 美保 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (20273857)
• キーワード: シロイヌナズナ / 花序 / 茎頂 / cDNA

研究概要

シロイヌナズナ花序茎頂由来の均一化cDNAライブラリーのスクリーニングにより得られた低い発現レベルでかつ茎頂特異的に発現すると期待されている遺伝子についてデータベースでの相同遺伝子の再検索を行った。その結果、ゲノム解読の進行に伴い、シロイヌナズナゲノム由来の配列にヒットすることが極めて多くなった。ゲノム上の遺伝子の全体像が第2、第4染色体の全構造から見えてきているが、ゲノム上には代謝やエネルギー獲得に関わる遺伝子が多数コードされているのに対して、我々のスクリーニングした花序特異的低発現性の遺伝子群にはこれらの割合が相対的に少なく、シグナリングあるいは機能予測不可能なものの割合が高かった。
遺伝子発現の空間あるいは時間的な制御をRT-PCRにより調べ、その発現のパターンから機能予測や制御システムの考察をした。対象とした組織のmRNA分布については結果が得られたが、すべての組織や細胞を初めから調製することは不可能で、RT-PCRでは今後データ更新することが困難である。cDNAマイクロアレイを導入を進めるため、cDNAについて塩基配列の決定と増幅DNAのスライドグラスに固定を進めているところである。
発現の特異性に基づいて単離された新規な遺伝子の機能解析を行うため、約100のcDNAに対するアンチセンスRNAを発現する植物を1500系ほど作成し、T2およびT3世代を用いて表現型の観察した。これまでに、異常な分岐パターンを示すもの、矮性になるもの、花成が早まるものや遅れるものが見いだされた。これらは今後、網羅的なアプローチに加え、個別研究のレベルでの詳細な解析が必要である。

研究成果

• [文献書誌] Takemura,M. et al: "Systematic isolation of genes expressed at low levels in inflorescence apices of Arabidopsis thaliana"DNA Research. 6. 275-282 (1999)
• [文献書誌] Bruker,G. et al.: "Phytochromechromophore deficient mutants of the moss Ceratodon parpureus can be rescued by microinjecting heme oxygenase genes"Planta. (in press).
• [文献書誌] Hyodo,H. et al: "Systematic isolation of genes highly transcribed in inflorescence apices in Arabidopsis thaliana from an equalizes cDNA library"Bioscience,Biotechnolgy,and Biochemistry. (in press).
• [文献書誌] Nishii,A. et al: "Characterization of a novel gene encoding for a putative single zinc-finger protein,ZIM,expressed during the reproductive phase in Arabidopsis thaliana"Bioscience,Biotechnolgy,and Biochemistry. (in press).