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植物 育種と育種学:遺伝子としての DNA, 染色体と ゲノム (4)遺伝子の複製 DNA の構造: DNA,RNA 複製について:5‘、3’の方向性はリン酸を介した伸長反応による DNA ポリメラーゼは, RNA を primer として新製鎖を合成する.. 7)遺伝子の構造と発現 ・セントラルドグマ. 遺伝子構造 . 遺伝子の構造. *真核生物と原核生物の違い *遺伝子はどこに存在しているか(染色体との関係) *遺伝子の大きさの変異 *遺伝子の基本構成単位. プロモーター エキソン(コード領域) 開始コドン 終止コドン 大きさの変異
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植物育種と育種学:遺伝子としてのDNA, 染色体とゲノム植物育種と育種学:遺伝子としてのDNA, 染色体とゲノム (4)遺伝子の複製 DNAの構造:DNA,RNA 複製について:5‘、3’の方向性はリン酸を介した伸長反応による DNAポリメラーゼは,RNAをprimerとして新製鎖を合成する.
7)遺伝子の構造と発現 ・セントラルドグマ
遺伝子の構造 *真核生物と原核生物の違い *遺伝子はどこに存在しているか(染色体との関係) *遺伝子の大きさの変異 *遺伝子の基本構成単位 プロモーター エキソン(コード領域) 開始コドン 終止コドン 大きさの変異 イントロン(なぜ必要なのか?) 大きさの変異 ポリA付加配列シグナル(真核生物のみ)
遺伝子サイズとイントロン: 最小の遺伝子は,tRNATyrおよそ100bp.大きいものでジストロフィンは2400kb(0.6%エキソン,1つが平均180bp.この遺伝子は筋肉を構成するので破壊されると筋ジストロフィー症になります).
*センス鎖とアンチセンス鎖 A. B. 遺伝子A 遺伝子B ••••••ATG••••••••••••••センス鎖 ••••••TAC••••••••••••••アンチセンス鎖(鋳型となる) DNA RNA•••••AUG•••••••••
151番目のアミノ酸がSTOPコドンへ GAA、GTA(Glu)ーTAA,TTAになると STOPコドンになる 131番目のグルタミン酸がリジンへ
a)転写: センス・アンチセンス 両鎖に情報のあることを説明 b)スプライシング:イントロンの位置とコードとの関係(phase0,1,2) Wxa(第1exon/intron,GT型:正常に切り出される),Wxb(TT型,splicingされれば少量の産物ができる)
培養変異! 北海292号(あぼろづき):あきほx「きらら397」由来の細胞培養変異個体(北海287号) ・低アミロース品種のアミロース含有率は10〜12%,粘りが強すぎると感じる人もいる.コシヒカリは18%程度 ・培養変異体,その後代の「北海292号」のアミ ロース含有率は約14% ・Wx座内の欠失はイントロンだが低アミロースに関与. http://www.cryo.affrc.go.jp/seika/new/h14/056-059.pdf
A1 d1-likeA23 (d1) A1d1-likeA23 (d1) Bar=5cm Bar=1mm
GA RGA1 ( Rice G protein αsubunit 1 gene ) ・イネのGタンパク質αサブユニット1をコードする遺伝子 Gタンパク質 ・シグナル伝達を媒介 ・GTP(GDP)結合タンパク質・α、β、γサブユニットから成る 矮化 細胞伸長など
GGATTCATC ||||| ||| GGATT-ATC 塩基配列解析結果 RGA1 chr.5 15,531,758~15,535,427nt (-) d1-like d1 f0 -146f f2 1503f f3 1kb r0 r1 r2 r3 正常型 d1-like
d1座, d1-like座解析 RGA enon9 enon12 chr.5 15,531,758~15,535,427nt (-) 1kb 正常型d1d1-like 正常型d1d1-like
アミノ酸配列比較 ( RGA1 cDNA→アミノ酸) βγ結合領域 GTP結合領域 エフェクター結合領域 レセプター結合領域 TGG ATT CAT CTT TTT GAA GGT GTT AAT GCG GTA ATC TTT 正常型 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- W I H L F E G V N A V I F TGG ATT ATC TTT TTG AAG GTG TTA ATG CGG TAA TCT TT d1-like --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- W I I F L K V L M R * 1bp欠失 STOP A Ishikawa et al.(1995) Plant Cell Physiol. AGT GTG TGC GAG TGG TTT AAA GAC 正常型 --- --- --- --- --- --- --- --- S V C E W F K D AGT GTG CGA GTG GTT TAA AGA C d1 --- --- --- --- --- --- S V R V V * 2bp欠失 STOP
(8)非メンデル遺伝 a)細胞質ゲノム ・mtDNA 変異遅い,大きさも200-2400kbまでと変異多い,不稔性に関与 ・ctDNA 比較的変異は遅い,mt<ct,種において1kbで3-4ヶ程度種内で変異あり.大きさは120-160kb b)母性遺伝:葉緑体ゲノム 雄性不稔性と回復遺伝子
(9)発育過程における遺伝子発現の変化 • chl:成長過程において,異なる遺伝子がはたらく
chlorina + chlorina