高等植物における損傷乗り越え複製と突然変異

Translesion synthesis and mutagenesis in higher plants

坂本 綾子; 秋田 睦; 遠藤 真咲*; 土岐 精一*

Sakamoto, Ayako; Akita, Mutsumi; Endo, Masaki*; Toki, Seiichi*

AtPol, AtPolおよびAtRev1は真核生物で保存されている損傷乗り越え型DNAポリメラーゼのシロイヌナズナにおけるホモログであるが、これらを欠失させると紫外線によって生長が抑制されることから、植物の紫外線応答において重要な役割を果たすことが示唆されている。GUS遺伝子をマーカーとした復帰突然変異検出実験では、AtPolやAtRev1を欠損すると紫外線誘発突然変異頻度が大きく減少する一方で、AtPolを欠失すると突然変異頻度が上昇した。このことから、AtPolやAtRev1は紫外線損傷を乗り越える際にエラーを起こしやすいのに対し、AtPolはエラーを起こしにくいことが予想された。一方で、AtRev1は他のポリメラーゼのサブユニットやPCNAなどの複製装置蛋白質と相互作用することから、紫外線応答で必要な蛋白質を複製フォークに呼び込む機能を持つことが示唆されている。今回、我々は相同組換えマーカーを組み込んだシロイヌナズナを用い、AtPolまたはAtRev1を欠失させた際に相同組換え頻度が変化するかどうかを解析した。その結果、AtRev1を欠失すると組換え頻度が一様に減少したが、AtPolを欠失させると一部のマーカーでのみ相同組換え頻度が上昇するという結果が見られた。このことから、AtPolとAtRev1は相同組換えの制御において異なる機能を持つことが示唆された。さらに、損傷乗り越え複製型ポリメラーゼが植物のゲノム安定性維持に関わる様々な機能に関与する可能性が示された。

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