著者

有村 慎一 髙梨 秀樹

出版者

一般社団法人 植物化学調節学会

雑誌

植物の生長調節 (ISSN:13465406)

巻号頁・発行日

vol.52, no.1, pp.25-30, 2017 (Released:2017-06-23)

参考文献数

46

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Methods for stably transforming the mitochondrial genomes of multicellular organisms are presently unavailable. Plant mitochondrial genomes encode genes not only for essential oxidative phosphorylation but also for agronomically important traits, such as cytoplasmic male sterility. The lack of transformation methods prevents analysis of basic features of the genomes and their encoding genes, and prevents their application to agriculture. Recently, a TALEN-based method was used to eliminate some mammalian mitochondrial disease genes. Unlike mammalian mitochondrial genomes, plant mitochondrial genomes are large and vary in size. They have many recombination-active repeats, and linear, branched and circular structures. These complicated and dynamic structures make them difficult to stably transform, and this in turn makes it difficult to understand the molecular mechanisms underlying their complex structures. This review describes the unusual features of plant mitochondrial genomes and recent attempts to transform the mitochondrial genomes of plants and other organisms.

著者

高梨 秀樹 有村 慎一 堤 伸浩

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第48回日本植物生理学会年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.749, 2007 (Released:2007-12-13)

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高等植物のミトコンドリアゲノムはサイズが大きく、またその内部の多数のリピート配列間での組み換えによって、様々なサイズの環状構造DNA分子が生じると考えられている。しかしこれらのDNA分子種の構造については、環状構造の他に線状、分枝状といった多様な様式で存在しているという報告もある。また塩基配列決定から予想される分子種が本当に実在するのかどうか、どのような分子種がどのような比で存在するのかなどはいまだ詳細が不明であり、高等植物ミトコンドリアゲノムの真の構造は明らかになっていないといえる。 本研究では、シロイヌナズナミトコンドリアゲノムを構成するDNA分子種の構造・サイズに焦点を当て解析を行った。シロイヌナズナ植物体からPercoll密度勾配遠心法を用いてミトコンドリアを精製し、スライドガラス上でミトコンドリアを破裂させ内部に含まれるDNAを展開させた後、YOYO-1によってDNAを染色した。サイズ既知の複数のBACクローンを同様にYOYO-1で染色しkbp-μm間の検量線を作成し、これを用いておおよそのミトコンドリアDNAのサイズ(kbp)を推定した。その結果、シロイヌナズナミトコンドリアゲノム中には様々なサイズの環状・線状DNAが観察され、興味深いことにシロイヌナズナミトコンドリアゲノム(367kbp)の二倍近いサイズの環状DNAも存在することがわかった。