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被子植物の花粉でおこる普遍的なDNAの分解現象を明らかにしました

著者] Matsushima R., Tang L.Y., Zhang L., Yamada H., Twell D., and Sakamoto W.

[タイトル]　TA Conserved, Mg2+-Dependent Exonuclease Degrades Organelle DNA during Arabidopsis Pollen Development

[掲載誌] 　Plant Cell(2011) 23: 1608-1624

[共同利用機器]　透過型電子顕微鏡、ウルトラミクロトーム、DNAシーケンサー

[内容紹介]　植物の細胞内にある小器官（オルガネラ）の中で、葉緑体とミトコンドリアはバクテリアの細胞内共生に由来します。その痕跡として、両者のオルガネラは、バクテリア由来のDNAを未だに持っています。これらのオルガネラDNAは生命の維持に必要な遺伝子を持っていますが、オルガネラの研究だけでなく、生物の系統進化を解析したり、農業でもハイブリッド育種などに使われたりしています。
普通、単にDNAというと、核にあって、両親から受け継がれた染色体を指し、オルガネラDNAは忘れられがちです。研究でも、オルガネラDNAの必要性はわかっていますが、どのように維持されているかなどはよくわかっていませんでした。私たちは、シロイヌナズナというモデル植物を使い、植物の花粉でオルガネラDNAが普遍的に分解されるメカニズムを明らかにしました。花粉ではDPD1という被子植物だけにあるDNA分解酵素がはたらき、DNAを分解しているようです。オルガネラDNAには謎ばかりですが、なぜ、DNAが花粉で分解されなければならないのかを解明し、これらの現象を植物で利用する研究も進めていきたいと考えています。
(文責　光環境適応研究グループ・坂本　亘)