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太陽光に含まれるB領域紫外線(UV-B)は植物の成長を阻害するなどの害作用を有する。キュウリの第一葉の成長はUV-Bによって阻害される。この成長阻害の作用スペクトルがDNA損傷の作用スペクトルとよく似ていたことやDNA損傷を修復する光回復酵素活性が低いときに紫外線影響が強く出ることなどから、光回復酵素活性が植物の紫外線耐性に深く関わっていることが示唆された。そこで、光回復酵素(photolyase)の遺伝子発現制御、活性調節機構を解明することを目的として研究を行った。まず、キュウリからCPD-photolyaseをコードするcDNAを単離し、さらに昨年度までに核DNA(CsPHR)を単離した。昨年度に引き続き、基礎生物学研究所の大型スペクトログラフを用いて、光(特にUV-B)によるCsPHR誘導の作用スペクトルの作成を試み、UV-B領域の310nm付近に誘導のピークがあることを示す作用スペクトルが得られた。続いて、CsPHRのプロモーター領域にあるCsPHR誘導に関与するシスエレメントを明らかにすることを目的に、プロモーターにレポーター遺伝子としてβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子をつないだキメラ遺伝子をシロイヌナズナに導入して組換え体を作製した。この組換えシロイヌナズナにUV-Bを含む光を照射すると葉、茎および根の先端においてGUSが発現すること、UV-Bを含まない光照射ではGUS発現が極めて低いことが明らかになった。現在、プロモーター中のシスエレメントを明らかにするための検討を行っている。
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