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葉緑体の多様な生存戦略:なぜ葉緑体がDNAを維持するのかを考える

演題 葉緑体の多様な生存戦略:なぜ葉緑体がDNAを維持するのかを考える
講演者 坂本 亘 博士 (岡山大学資源科学研究所 教授)
使用言語 日本語
日時 2016年9月30日(金曜日) 15:00~16:00
場所 バイオ大セミナー室
内容 葉緑体(プラスチド)は、今から10億年前にシアノバクテリアの細胞内共生に より生じた。進化の過程で殆どの遺伝情報を核に移行させたが、一部 を葉緑体 ゲノムとして保持し続けている。こうして共生により生じた葉緑体は核の支配下 となり、プラスチド分化能を得て植物の多様な機能を発揮する ことになった。 そのため、葉緑体の分化と光合成機能の維持には、核と葉緑体ゲノムが協調して 制御されなければならない。演者らの研究室では、葉緑 体分化の分子機構を明 らかするための研究を様々な手法で行っている。今回は最近明らかにした、葉緑 体ゲノムが組織特異的に分解される現象について 紹介する。  葉緑体はミトコンドリアと同様、細胞内で新たに形成されることなく分裂して 増殖し、次代へと伝わる。葉緑体あたりに複数コピーのゲノムを持って おり、 被子植物の多くは母性遺伝を示す。演者は母性遺伝に関連して「雄側(花粉)の オルガネラDNAが分解される」という仮説を立て、これを検証 するための研究を 行ってきた。その結果、オルガネラDNAが分解されない突然変異体の解析から DPD1と呼ばれるヌクレアーゼを明らかにした。 DPD1は葉緑体とミトコンドリア に共局在してオルガネラDNAを分解する。ところが、このDNA分解が母性遺伝を決 定する絶対的な因子ではな く、他の生長過程(葉老化)でもDNAを分解している ことがわかってきた。植物は生長に応じて複数コピーあるオルガネラDNAを分解 して再利用し ているようである。これらの結果を通して、植物がなぜプラスチ ドDNAを維持し続けるのか、について仮説を考えてみたい。
問合せ先 植物代謝制御
出村 拓 (demura@bs.naist.jp)

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