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Title :ヨナグニ蚕由来 Cecropia-ITR-MLE の転移活性評価と生物地理学的解析
Title alternative :Sequence comparison of MLEs of some lepidopteran insects inhabiting in east Asia isolated by PCR method using the inverted terminal repeat of Cecropia MLE and the analysis of transposase activity of MLE isolated from Attacus atlas of Yonaguni island by the same method.
Authors :中島, 裕美子
日下部, 宜宏
Authors alternative :Nakajima, Yumiko
Kusakabe, Takahiro
Issue Date :Apr-2004
Abstract :平成14年度~平成15年度科学研究費補助金(基盤研究(C)(2))研究成果報告書
研究概要(和文):1)Cecropia蚕MLEの末端逆位繰り返し配列(Cecropia-MLE-ITR)をプライマーとして、日本列島各地に生息する鱗翅目昆虫、沖縄に生息するサンゴとバッタ、アジア各地域に生息するクワコに対するPCR増幅を行った。その結果、沖縄を含む日本列島に生息するいくつかの生物種からは、完全型Transposase配列を持つ配列も含めて水平伝播型配列MLEと考えられる MLEの全長1.3kbpのシングルバンドが増幅された。これに対し、鱗翅目昆虫の1種で、カイコと祖先を同じくすると考えられているクワコにおいては 1.3kbpを含む0.5kbpから4.2kpbにわたる数多くの長さのバンドが検出された。4.2kbpのバンドは、2種類の起源を同じくすると考えられるレトロトランスポゾンBMC1とL1Bmが入れ子状態に挿入されたMLE(BmTNML)であり、カイコ(n=28)を特徴づけるバンドであることが報告されている(Tomita et al.,1997;Nakajima et al.,1999)。このような別の配列に挿入されたMLEを比較したところ、n=27個体からのMLEはBmTNMLと系統樹において同じグループに収束した。従って、これらのMLEは、カイコとクワコの共通祖先から夫々n=28およびn=27へ分岐する以前に、共通祖先のゲノムに挿入された古いタイプの配列である可能性が考えられた(Nakajima et al.,2003)。このクワコ-カイコ型MLE配列は、系統樹上これまで日本列島に生息する鱗翅目昆虫から単離された水平伝播型全長配列とは違うサブグループに位置していた。更にカイコとクワコにおいては1.3kbpのバンドに水平伝播型MLEが含まれていない可能性が支持された。従って、水平伝播方MLEは、日本列島が形成された後に各生物のゲノムに挿入された比較的新しいタイプであることが予測された。 2)ヨナグニ蚕MLEのトランスポゼース(TP : Transpposase)を発現ベクターに組み込み、これをヘルパーとして、ヨナグニ蚕のMLE全長配列をターゲットにpSG1.1を飛ばしたプラスミドとカイコの培養細胞にco-transfectionして転移活性を見た結果、転移活性が認められなかった。その原因として、マリナー因子の転移には、末端の反復配列に加えて、近傍の配列(TAストレッチ)が切り出し反応に必要であることが考えられたため、現在、マリナーの周辺配列を含むドナープラスミドライブラリーを作製中である。
研究概要(英文):Mariner-like elements(MLEs) were isolated from several Asian insects(mainly lepidopteran insects) and invertebrates using the inverted terminal repeat(ITR) of the Hyalophora cecropia MLE as PCR primers. Around the discrete 1.3 kbp single bands from some specimens expected to contain the full-length of MLEs and various lengths of the fragments from other insects were detected. The full-length of MLEs isolated from the species inhabiting in relatively close regions around Japan were highly similar to each other classifying into the Cecropia MLEs sub family and some of them had the complete ORFs coding for transposase. This seem to indicate that the horizontal transfer of MLEs has taken place even among phylogenetically remote organisms recently and these MLEs might have the ability to transfer horizontally even now. Some of the clearly inactive MLEs making a complex isolated from Bombyx mori (n=28) and B.mandarina(n-27) were situated in other phylogenetic group than the horizontally group of Cecropia subfamily implies that this type of MLEs had inserted into the ancient genome of these species before the genomic segregation of B.mandarina between the Japanese/Korean types(n=27) and the Chinese/Korean types(n=28). One individual from China had a discrete 4.2-kbp band containing a BMCl and LlBm retrotransposon, which is a unique fragment detected in almost all of the silkworm races and strains(the MLE of this unit was named as BmTNML, Nakajima et al.,1999). Thus, the 4.2-kbp unit might be made spontaneously by crossing with B.mori after the segregation of B.mori genome. The transposase region from the full length of mariner sequence isolated from Attacus atlas, which had the complete ORF for transposase, was cloned into the expression vector pENTR11. And the analyses of its transposition activity in the genome of E.coll and in the cultured cell of B.mori are still progressing now.
未公開:P.7以降(別刷論文のため)
Type Local :研究報告書
Publisher :中島裕美子
URI :http://hdl.handle.net/20.500.12000/18190
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