JP3124279B2 - Chloroplast DNA of grasses - Google Patents

Chloroplast DNA of grasses

Info

Publication number
JP3124279B2
JP3124279B2 JP63251967A JP25196788A JP3124279B2 JP 3124279 B2 JP3124279 B2 JP 3124279B2 JP 63251967 A JP63251967 A JP 63251967A JP 25196788 A JP25196788 A JP 25196788A JP 3124279 B2 JP3124279 B2 JP 3124279B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dna
chloroplast
rice
solution
plasmid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63251967A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02100682A (en
Inventor
純造 平塚
浩章 島田
昌弘 杉浦
篤志 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP63251967A priority Critical patent/JP3124279B2/en
Publication of JPH02100682A publication Critical patent/JPH02100682A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3124279B2 publication Critical patent/JP3124279B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はイネの葉緑体DNAの全塩基配列及びこれから
得られる関連DNAに関するものである。
The present invention relates to the entire nucleotide sequence of chloroplast DNA of rice and related DNA obtained therefrom.

本発明によるイネ葉緑体DNAの全塩基配列の解明によ
り、イネ葉緑体DNAの資料となり、更にはイネ葉緑体DNA
の各種制限酵素による分解によって塩基配列の明らかな
各種DNAを作成し、試薬として提供することができるよ
うになるので、遺伝子工学の発展に大きく寄与するもの
である。
Elucidation of the entire nucleotide sequence of rice chloroplast DNA according to the present invention provides data on rice chloroplast DNA, and furthermore rice chloroplast DNA
Thus, various DNAs having a clear base sequence can be prepared and provided as reagents by decomposition with various restriction enzymes, thus greatly contributing to the development of genetic engineering.

(従来技術及び問題点) 一般に、植物のもつ光合成という複雑な代謝系によっ
て、太陽エネルギーは化学エネルギーに変換され、この
化学エネルギーを使うことによってわれわれを含めた地
球上のすべての生命活動は維持されている。この光合成
を担っているのは原核光合成生物と植物細胞の主要なオ
ルガネラ(細胞内小器官)、葉緑体である。
(Prior art and problems) In general, solar energy is converted into chemical energy by the complex metabolic system of photosynthesis possessed by plants, and all living activities on earth including us are maintained by using this chemical energy. ing. The primary organelles of prokaryotic photosynthetic organisms and plant cells, and chloroplasts, are responsible for photosynthesis.

葉緑体は、ミトコンドリアと同様にDNAはじめとする
遺伝子情報の発現に必要な装置を備え、植物細胞の中で
葉緑体が核−細胞質系とは異なった独自の遺伝情報の発
現装置をもち、独自のタンパク質合成を行っていること
が明らかにされてきた。さらに、1970年代に組換えDNA
の技術と塩基配列の決定法を中心とした新しい分子生物
学的手法が発展したことにより、15万塩基対前後の大き
さをもつこの葉緑体DNAも分子生物学的研究が可能とな
り、遺伝子の同定と構造解析が進められた。その一つと
して双子葉植物であるタバコ葉緑体DNAの全塩基配列が
明らかにされている(K.Shinozakiet al.,EMBO Journa
l,,2043−2049(1986))。
Chloroplasts, like mitochondria, are equipped with devices necessary for the expression of genetic information such as DNA, and chloroplasts in plant cells have unique genetic information expression devices that are different from the nucleo-cytoplasmic system. It has been revealed that they are conducting their own protein synthesis. Furthermore, in the 1970s, recombinant DNA
Technology and the development of new molecular biology techniques centering on nucleotide sequence determination have enabled the development of molecular biology research on this chloroplast DNA, which has a size of around 150,000 base pairs. Identification and structural analysis were proceeded. As one of them, the entire nucleotide sequence of tobacco chloroplast DNA, a dicotyledonous plant, has been elucidated (K. Shinozaki et al., EMBO Journa).
1, 5 , 2043-2049 (1986)).

葉緑体を構成するタンパク質は数百種類と考えられる
が、このうち約100個は葉緑体DNAに、残りは核DNAにコ
ードされていることが単離葉緑体によるタンパク質合成
実験により示されている。すなわち葉緑体という複雑な
構造と働きをもったオルガネラは、葉緑体DNAと細胞核D
NAの共同作業によって作り上げられているわけである。
さらには、さまざまな高次構造をもった光合成装置の機
能単位の1つをとっても、この2つの共同作業の結果作
り上げられることが明らかにされてきた。
The chloroplasts are considered to be composed of hundreds of proteins, of which about 100 are encoded by chloroplast DNA and the rest are encoded by nuclear DNA. Have been. In other words, the organelle, which has a complex structure and function called chloroplast, is composed of chloroplast DNA and cell nucleus D
It is made by the joint work of NA.
Furthermore, it has been found that one of the functional units of a photosynthesis device having various higher-order structures can be produced as a result of the joint work of the two.

葉緑体DNAの遺伝子構成は4種のrRNAと30種のtRNAの
遺伝子の他の56種の同定されたタンパク質の遺伝子と38
種の未同定のタンパク質をコードすると思われる遺伝子
が存在する。光合成に関与するタンパク質の遺伝子のす
べてが葉緑体DNAに存在するわけではないが、これらの
多くが葉緑体DNAにコードされていることが知られてい
る。
The gene organization of chloroplast DNA is 4 rRNA and 30 tRNA genes and 56 other identified protein genes and 38
There are genes that appear to encode an unidentified protein of the species. Not all genes of proteins involved in photosynthesis are present in chloroplast DNA, but it is known that many of them are encoded in chloroplast DNA.

光合成過程は暗反応と明反応に大別される。暗反応に
はCO2固定の酵素群が関与しており、このうちリブロー
ス−二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ(RuBi
sCO)の大サブユニットのみが葉緑体DNAにコードされて
いる。明反応に関与するタンパク質は5組の複合体、光
化学系I、光化学系II、電子伝達系のチトクロムb/f複
合体、プロトン輸送性ATPaseと集光性クロロフィルa/b
結合性タンパク質複合体に分けられる。これらの遺伝子
のうち集光性クロロフィルa/b結合性タンパク質は核DNA
にコードされており、その他の複合体のタンパク質も核
DNAと葉緑体DNAに別れてコードされている。
The photosynthesis process is roughly classified into a dark reaction and a bright reaction. The dark reaction involves a group of enzymes that fix CO 2 , of which ribulose-diphosphate carboxylase / oxygenase (RuBi
Only the large subunit of sCO) is encoded in chloroplast DNA. The protein involved in the light reaction is composed of five complexes, photosystem I, photosystem II, cytochrome b / f complex of electron transport system, proton transporting ATPase and light-harvesting chlorophyll a / b.
Divided into binding protein complexes. Light-harvesting chlorophyll a / b-binding protein among these genes is nuclear DNA
And other complex proteins are also nuclear
It is separately coded as DNA and chloroplast DNA.

ところで、タバコは実験作物としては非常に優れた植
物であるが、人類の主食作物とはなりえない。世界中で
現在主食とされている小麦、イネ、とうもろこしなどの
作物はいずれも単子葉植物に分類されるものである。
By the way, tobacco is an excellent plant as an experimental crop, but cannot be a staple food for human beings. Crops such as wheat, rice, and corn, which are currently staple foods all over the world, are classified as monocots.

そこで、禾本科植物の葉緑体DNAの全塩基配列の解明
が待ち望まれていたのである。
Therefore, elucidation of the entire base sequence of chloroplast DNA of a grass plant has been eagerly awaited.

(問題点の解決) 本発明者らは、イネ葉緑体DNAの全塩基配列を解明す
れば、小麦、とうもろこし等の単子葉植物の遺伝子の解
明にも寄与できるとの発想のもとに鋭意研究した結果、
本発明において、イネ葉緑体DNAの全塩基配列の解明に
成功したのである。
(Solution of Problem) The present inventors have eagerly conceived that elucidating the entire nucleotide sequence of rice chloroplast DNA can contribute to elucidation of genes of monocotyledonous plants such as wheat and corn. As a result of research,
In the present invention, the entire base sequence of rice chloroplast DNA was successfully elucidated.

本発明のDNA塩基配列は単子葉植物であるイネ葉緑体
の遺伝子の全てを明らかとしたもので、小麦、とうもろ
こしなど他の単子葉植物の遺伝子の構造を知る上でも大
きな知見を与えるものと期待される。葉緑体DNAはそれ
自身自己完結型の遺伝子を含むため全部または一部を他
の植物細胞に導入することにより植物の形質転換体を得
ることが可能であり、本発明の葉緑体DNAはイネ葉緑体
の遺伝子を他の植物に導入して、イネ葉緑体遺伝子を持
った形質転換体植物を得る際に利用できる。またイネ葉
緑体DNAにコードされているリボソームRNA遺伝子群、リ
ブロースカルボキラーゼ大サブユニット、光化学系遺伝
子群などの遺伝子の持つプロモーター領域、ターミネー
ター領域は他の有用な遺伝子を葉緑体内に発現させる際
に有用である。本発明によって得られたDNA塩基配列は
さらに葉緑体DNAの研究に際し必要な基礎データを与え
る。特に本発明の塩基配列に基ずくオリゴヌクレオチド
(短い塩基対)は葉緑体の遺伝子を研究する際のマーカ
ーとしてきわめて有用である。
The DNA base sequence of the present invention has revealed all the genes of rice chloroplasts, which are monocotyledonous plants, and gives great knowledge in knowing the structure of genes of other monocotyledonous plants such as wheat and corn. Be expected. Since chloroplast DNA itself contains a self-contained gene, it is possible to obtain a plant transformant by introducing all or part of the chloroplast DNA into another plant cell. It can be used to introduce a rice chloroplast gene into another plant to obtain a transformed plant having the rice chloroplast gene. In addition, the promoter and terminator regions of genes such as ribosomal RNA genes, ribulose carboxylase large subunit, and photochemical genes encoded by rice chloroplast DNA allow other useful genes to be expressed in chloroplasts. Useful when. The DNA base sequence obtained by the present invention further provides basic data necessary for studying chloroplast DNA. In particular, oligonucleotides (short base pairs) based on the nucleotide sequence of the present invention are extremely useful as markers for studying chloroplast genes.

本発明は、第1図に示す全部もしくは一部の塩基配列
またはそれらと均等な塩基配列を有するDNAまたはイネ
由来の遺伝子に関するものである。
The present invention relates to a DNA or a rice-derived gene having all or a part of the nucleotide sequence shown in FIG. 1 or a nucleotide sequence equivalent thereto.

また、本発明は第1図に示す塩基配列を有するDNAか
ら制限酵素を用いて切り出された2本鎖DNAで、またこ
の2本鎖DNAから物理的もしくは化学的処理によって得
られる1本鎖DNAに関するものである。
Further, the present invention relates to a double-stranded DNA cut out from a DNA having the nucleotide sequence shown in FIG. 1 using a restriction enzyme, and a single-stranded DNA obtained by physical or chemical treatment from the double-stranded DNA. It is about.

また、本発明は他の生物用ベクターDNAを上述の各DNA
に組み込んで得られるハイブリッドDNAであり、このハ
イブリッドDNAから物理的または化学的もしくは生理学
的処理によって得られる1本鎖DNAであり、更には、菌
体内においてこのハイブリッドDNAの自己増殖が可能
な、当該ハイブリッドDNAを含む菌に関するものであ
る。
The present invention also relates to other biological vector DNAs as described above.
A single-stranded DNA obtained by physical, chemical or physiological treatment from the hybrid DNA, and further capable of self-proliferation of the hybrid DNA in cells. It relates to bacteria containing hybrid DNA.

本発明のイネ葉緑体の全塩基配列は第1図に示され、
また、イネ葉緑体ゲノムの遺伝子地図は第2図に示され
る。
The entire nucleotide sequence of the rice chloroplast of the present invention is shown in FIG.
FIG. 2 shows a genetic map of the rice chloroplast genome.

次に本発明の実施例を詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail.

実施例 I.イネ葉緑体DNAの調製 (1)葉緑体の単離 イネ(ニホンバレ)の播種後14日目の葉200gを充分に
冷却させホモブレンダーに取る。充分に浸る量の液体窒
素を加え数回パルス的に粉砕する。さらに、15000〜180
00rpmで6秒ずつ2回破砕することにより、イネ葉を完
全に粉末化し液体窒素が蒸発するまで静置する。
Example I. Preparation of rice chloroplast DNA (1) Isolation of chloroplast On the 14th day after seeding of rice (Nipponbare), 200 g of leaves were sufficiently cooled and taken into a homoblender. A sufficient amount of liquid nitrogen is added and crushed several times in pulses. In addition, 15000-180
By crushing twice at 00 rpm for 6 seconds each, the rice leaves are completely powdered and allowed to stand until liquid nitrogen evaporates.

乾燥粉末葉を0.1%ESA、5mMメルカプトエタノールを
加えたKA緩衝液(50mM Tris−HCl7mM EDTA350mMシュク
ロース(pH8.0))に入れ、よく混合したのちガーゼ、
ミラクロスで順次ろ過する。ろ過液を2700rpmで10分間
遠心し、得られた沈澱は4μのメルカプトエタノール
を加えたKA緩衝液10mlに分散させ氷中で保存する。
The dried powdered leaves were put in a KA buffer (50 mM Tris-HCl 7 mM EDTA 350 mM sucrose (pH 8.0)) containing 0.1% ESA and 5 mM mercaptoethanol, mixed well, and then mixed with gauze.
Filter sequentially with Miracloth. The filtrate is centrifuged at 2700 rpm for 10 minutes, and the resulting precipitate is dispersed in 10 ml of KA buffer containing 4 µ of mercaptoethanol and stored on ice.

葉緑体懸濁液5mlを、50mM Tris−HCl7mM EDTA300mMソ
ルビトール緩衝液を用いて作成した20%、45%、60%シ
ュクロース濃度向ばい用遠心分離溶液に重層し3800rpm
で30分間遠心する。遠心分離終了後、葉緑体の層を取り
出し3倍量のKB緩衝液(50mM Tris−HCl20mM EDTA(pH
8.0))を用いて洗浄する。
5 ml of the chloroplast suspension was overlaid with a 20%, 45%, and 60% sucrose concentration centrifugation solution prepared using 50 mM Tris-HCl 7 mM EDTA 300 mM sorbitol buffer and 3800 rpm.
And centrifuge for 30 minutes. After completion of the centrifugation, the chloroplast layer was taken out and 3 times the volume of KB buffer (50 mM Tris-HCl 20 mM EDTA (pH
8.0)).

得られた沈澱はイネ葉200gあたり1mlのKB緩衝液に溶
かす。
The obtained precipitate is dissolved in 1 ml of KB buffer per 200 g of rice leaves.

(2)DNAの抽出 葉緑体のKB溶液(1ml)に30mgのザルコシルを加え15
分間室温におく。さらに500μgのプロティナーゼEを
加え37℃で一夜静置する。
(2) Extraction of DNA 30 mg of sarkosyl was added to a chloroplast KB solution (1 ml) and 15
Keep at room temperature for minutes. Further, 500 μg of proteinase E is added, and the mixture is allowed to stand at 37 ° C. overnight.

一夜抽出した液は当量の水飽和フェノールを加え60rp
m20分間混合し、3000rpm10分間遠心分離機にかけ分液す
る。上清を取り出し等量のフェノール・クロロホルム
(1:1)を加え60rpm30分間混合したのち遠心分離により
分液し上清を得る。
The solution extracted overnight was added an equivalent amount of water-saturated phenol and added 60 rp.
Mix for 20 minutes and centrifuge at 3000 rpm for 10 minutes to separate. The supernatant is removed, an equal volume of phenol / chloroform (1: 1) is added, mixed at 60 rpm for 30 minutes, and separated by centrifugation to obtain a supernatant.

上清に3M酢酸ソーダを0.3Mになるように加え、さらに
2.5倍量のエタノールを加える。ゆっくり攪拌したのち
−20℃で一夜静置する。
Add 3M sodium acetate to the supernatant to 0.3M, and add
Add 2.5 volumes of ethanol. After gently stirring, leave at −20 ° C. overnight.

得られた沈澱を70%エタノールで3回洗浄する。(葉
緑体DNAはイネ葉200gあたり5〜10μg回収) II.クローニング (1)ベクターおよびインサートDNAフラグメントの調
製 ベクターにはpUC19を用いた。pUC19はマルチクローニ
ング部位が決まっており今回用いたPst Iによる切断部
位もそこに含まれている。
The precipitate obtained is washed three times with 70% ethanol. (The chloroplast DNA was collected at 5 to 10 μg per 200 g of rice leaves.) II. Cloning (1) Preparation of Vector and Insert DNA Fragment pUC19 was used as the vector. pUC19 has a defined multicloning site, which also includes the cleavage site of PstI used in this study.

pUC19約1μgをPst Iで切断し、切断が完全に行なわ
れたかどうか電気泳動法で確認したのちアルカリフォス
ファターゼA19を用いてBAP処理を行った。BAP処理後、
残存する酵素を除くためフェノール抽出を行い、ベクタ
ーDNAとして用いた。
Approximately 1 μg of pUC19 was digested with PstI, and it was confirmed by electrophoresis whether or not the digestion was completed, and then BAP treatment was performed using alkaline phosphatase A19. After BAP processing,
Phenol extraction was performed to remove the remaining enzyme and used as vector DNA.

イネ葉緑体DNA約2μgを準備しPst Iによる切断のの
ちフェノール処理を行って、インサートDNAとした。
About 2 μg of rice chloroplast DNA was prepared, cut with PstI, and then treated with phenol to obtain insert DNA.

(2)ライゲーション イネ葉緑体DNAは約120Kbの長さがあり、Pst Iの切断
部位も14箇所以上あるためインサートDNAはいろいろな
長さのフラグメントの混合物である。今回はこれらを単
離することなくショットガン方式でクローニングした。
(2) Ligation Rice chloroplast DNA has a length of about 120 Kb, and there are 14 or more Pst I cleavage sites, so the insert DNA is a mixture of fragments of various lengths. This time, they were cloned by the shotgun method without isolation.

ベクターDNA約0.5μg、インサートDNA(元の葉緑体D
NAとして)約1μgを取りTAKARAライゲーションキット
を用いて16℃30分間ライゲーション反応を行った。
About 0.5 μg of vector DNA, insert DNA (original chloroplast D
About 1 μg (as NA) was taken and subjected to a ligation reaction at 16 ° C. for 30 minutes using a TAKARA ligation kit.

ライゲーション反応後反応混液はそのままトランスフ
ォーメーションに供した。
After the ligation reaction, the reaction mixture was directly subjected to transformation.

(3)コンピテントセルの調製 コンピテントセルの調製は大腸菌JM109を用いた。一
夜前培養したJM109を2xYT培地(1当りポリペプトン1
6g、イーストエキス10g、NaCl5gを含む)100mlを入れた
Klett測定用フラスコに植菌し、Klettが20になるまで培
養した。
(3) Preparation of competent cells Competent cells were prepared using Escherichia coli JM109. JM109 pre-cultured overnight was mixed with 2xYT medium (1 polypeptone per 1
6g, 10g yeast extract, 5g NaCl)
The Klett measurement flask was inoculated and cultured until the Klett became 20.

培養終了後、菌体は4℃で遠心分離により集菌TFB緩
衝液(10mM MES(pH6.3),100mM KCl,45mM MnCl2・4H
2O,10mM CaCl2・2H2O,3mM HACOCl3)で1度洗浄し、TFB
溶液として使用する。100mlの培養で25本分のコンピテ
ントセルが得られる。
After cultivation, bacterial cells harvested TFB buffer by centrifugation at 4 ℃ (10mM MES (pH6.3) , 100mM KCl, 45mM MnCl 2 · 4H
2 O, 10mM CaCl 2・ 2H 2 O, 3mM HACOCl 3 )
Use as a solution. 100 competent cultures yield 25 competent cells.

(4)トランスフォーメーション コンピテントセル調製用の培養液4ml相当分の菌体を2
00μのTFB緩衝液に分散させライゲージョンの終った
反応液10μ(ベクターDNAとして0.25μg相当)を加
え、氷上で40分間静置した。40分間経過後42℃に1〜2
分保ち(ヒートショック)、すぐ氷中へ戻した。
(4) Transform the cells equivalent to 4 ml of the culture solution for preparing competent cells.
The reaction solution was dispersed in 00 µ of TFB buffer, and 10 µ of the reaction solution after ligation (corresponding to 0.25 µg as vector DNA) was added thereto. The mixture was allowed to stand on ice for 40 minutes. After 40 minutes, it is 1-2 at 42 ℃
Hold for a minute (heat shock) and immediately return to ice.

YT softagar培地(1当りポリペプトン8gイースト
エキス5gNaCl5g寒天6gを含む)25mlに対し、50μの2
%X−GAL、20μの100mM IPTGを加え46℃に保温した
試験管に25μの2.5%アンピシリン溶液と共に上記ヒ
ートショック後のトランスフォーメーション液を加えて
よく攪拌する。
For 25 ml of YT softagar medium (each containing 8 g of polypeptone, 5 g of yeast extract, 5 g of NaCl, and 6 g of agar), 50 μl of 2
% X-GAL, 20 μm of 100 mM IPTG, and the heat-shock-transformed solution together with 25 μm of a 2.5% ampicillin solution were added to a test tube kept at 46 ° C., followed by thorough stirring.

この液をYT agar培地(softagar培地にさらに寒天を
1あたり6g追加したもの)を入れ固化させた寒天プレ
ート上に拡げ37℃で一夜培養する。
This solution is spread on a solidified agar plate containing YT agar medium (soft agar medium supplemented with 6 g of agar per addition) and cultured at 37 ° C. overnight.

プレート上に生じたコロニーからプラスミドDNAを調
製し、一個ずつ制限酵素処理、電気泳動法によりインサ
ートDNAの長さを調べ目的の長さを持ったものを選び出
した。
Plasmid DNA was prepared from the colonies formed on the plate, and the length of the insert DNA was examined one by one by restriction enzyme treatment and electrophoresis to select one having the desired length.

III.プラスミドDNAの調製 (1)クローン菌体の調製 葉緑体DNAの制限酵素Pst Iによる切断フラグメントを
クローニングした菌をLB rich培地(培養液1あたり
ポリペプトン10g,イーストエキス1g,NaCl3g,KH2PO43g,N
a2PO4・12H2O14.3g,NH4Cl1gを含むpH7.0)20mlに植菌
し、37℃で一夜静置培養する(前培養)。この前培養液
は上記LB rich培地に抗生物質を加えた1に加えKlett
(菌体増殖を比濁計測する装置)で100を示すまで振盪
培養する。Klett100の時、クロラムフェニコール200mg
を加え、さらに一夜振盪培養を続ける。
III. Preparation of plasmid DNA (1) Preparation of cloned cells Clones of chloroplast DNA digested with the restriction enzyme PstI were cultured in an LB rich medium (10 g of polypeptone, 1 g of yeast extract, 3 g of NaCl, 3 g of KCl 2 per culture solution). PO 4 3g, N
a 2 PO 4 · 12H 2 O14.3g , was inoculated into pH 7.0) 20 ml containing NH 4 Cl1g, overnight stationary culture at 37 ° C. (preculture). The preculture was added to the above LB rich medium plus antibiotics plus Klett.
(A device for measuring turbidity of cell growth) is shake-cultured until it shows 100. For Klett 100, chloramphenicol 200mg
And continue shaking culture overnight.

培養終了後遠心分離により菌体を集めプラスミドDNA
の抽出を行う。
After completion of the culture, the cells are collected by centrifugation and plasmid DNA
Is extracted.

(2)リゾチーム処理 菌体(1培養相当量)を10mM Tris−HCl(pH8.0)1
mM EDTA0.85%NaClからなる溶液で洗浄したのち50mM Tr
is−HCl(pH8.0)1mM EDTA25%シュクロースの溶液に分
散させる。リゾチーム溶液(5mg/ml−50mM Tris−HCl
(pH8.0))6mlを加え0℃で5分間静置する。
(2) Lysozyme treatment Cells (equivalent to one culture) were treated with 10 mM Tris-HCl (pH 8.0) 1
After washing with a solution consisting of 0.85% NaCl, 50 mM Tr
Disperse in is-HCl (pH 8.0) 1 mM EDTA 25% sucrose solution. Lysozyme solution (5mg / ml-50mM Tris-HCl
(PH 8.0)) and add 6 ml and let stand at 0 ° C for 5 minutes.

静置後12mlの250mM EDTA、2.4mlの20%SDSを加えゆっ
くり攪拌する。次に5M NaClを5分の1量加え、4℃で
4時間静置する。抽出操作の終った液は40分間4℃で遠
心分離し菌体残渣を除く。
After standing, 12 ml of 250 mM EDTA and 2.4 ml of 20% SDS are added and slowly stirred. Next, 1/5 volume of 5M NaCl is added and left at 4 ° C. for 4 hours. The solution after the extraction operation is centrifuged at 4 ° C. for 40 minutes to remove cell residue.

(3)フェノール処理 抽出液にTE緩衝液(10mM Tris−HCl1mM EDTA(pH8.
0))で飽和したフェノールを等量加えよく攪拌する。1
0000rpm1分間遠心分離し上清を得る。この上清に5M酢酸
ナトリウムを0.3Mになるように加え、さらに2倍量のエ
タノールを添加し、−20℃で1時間静置する。
(3) Phenol treatment The extract was treated with TE buffer (10 mM Tris-HCl 1 mM EDTA (pH 8.
Add the same amount of phenol saturated in 0)) and stir well. 1
Centrifuge at 0000 rpm for 1 minute to obtain a supernatant. To this supernatant, 5 M sodium acetate is added to 0.3 M, and a 2-fold amount of ethanol is further added, and the mixture is allowed to stand at -20 ° C for 1 hour.

(4)超遠心による分画 フェノール処理を終ったエタノール溶液を遠心分離し
沈澱を集める。得られた沈澱は常温で減圧乾燥する。
(4) Fractionation by ultracentrifugation The ethanol solution after the phenol treatment is centrifuged to collect the precipitate. The obtained precipitate is dried under reduced pressure at room temperature.

乾燥DNAを28mlのTES緩衝液(30mM Tris−HCl5mM EDTA
50mM NaCl pH8.0)に溶解し28gのCsCl1.4mlの1%エチ
ジウムブロマイド溶液を加え40000rpmで40時間超遠心を
行う。
The dried DNA was mixed with 28 ml of TES buffer (30 mM Tris-HCl 5 mM EDTA).
Dissolve in 50 mM NaCl (pH 8.0), add 28 g of CsCl (1.4 ml) of a 1% ethidium bromide solution, and perform ultracentrifugation at 40,000 rpm for 40 hours.

超遠心終了後UV照射により蛍光を発する画分のうち下
層の画分を回収する。回収画分をイソプロパノールで洗
浄しさらに一夜透析を行う。透析液に0.3Mになるように
5M酢酸ナトリウムを加える。次に2倍量のエタノールを
加え−20℃で一夜静置するとプラスミドDNA沈澱が得ら
れる。
After completion of the ultracentrifugation, the lower layer fraction is collected from the fractions that emit fluorescence by UV irradiation. The collected fraction is washed with isopropanol and dialyzed overnight. 0.3M in dialysate
Add 5M sodium acetate. Then, two times the amount of ethanol is added, and the mixture is allowed to stand at -20 ° C overnight to obtain a plasmid DNA precipitate.

(5)DNAの分析 得られたプラスミドDNAの定量は254nmによる吸光度を
測定し、1mg/mlのDNA量を吸光度20として計算された。
またプラスミドDNAの長さの測定は制限酵素による切断
後、電気泳動による移動度を標準DNA標品の移動度との
比較から算出した。
(5) Analysis of DNA The obtained plasmid DNA was quantified by measuring the absorbance at 254 nm and calculating the amount of DNA at 1 mg / ml as the absorbance of 20.
In addition, the length of the plasmid DNA was determined by comparing the mobility by electrophoresis with the mobility of a standard DNA sample after digestion with a restriction enzyme.

IV.塩基配列の決定 (1)Rapid法によるプラスミド抽出及びプラスミドDNA 形質転換株に含まれるプラスミドDNAの検定に用い
た。大腸菌菌株を1mlのL培地(10g:ポリペプトン、5g:
酵母エキス、5g:塩化ナトリウムを1中に含む栄養培
地)で培養後、その菌体を300μのSTET bufferに懸濁
する。これにリゾチーム溶液(10mg/ml)50μ加え、
攪はん後沸騰水中で40秒間加熱する。加熱後急冷しさら
に遠心分離を行って上清をとる。つぎに上清液に350μ
のイソプロパノールを加え−20℃で20分間冷却する。
混合液を遠心分離し沈澱物を単離する。沈澱は乾燥後50
μのトリスbufferに溶解し、プラスミド粗抽出液とし
た。DNAの検定は粗抽出液10μを用い制限酵素による
切断パターンを調べることにより行った。
IV. Determination of Nucleotide Sequence (1) Extraction of plasmid by Rapid method and plasmid DNA The plasmid DNA was used for assay of plasmid DNA contained in the transformant. Escherichia coli strain was added to 1 ml of L medium (10 g: polypeptone, 5 g:
After culturing in a yeast extract, 5 g: a nutrient medium containing sodium chloride in 1), the cells are suspended in 300 μm of STET buffer. Add 50μ of lysozyme solution (10mg / ml) to this,
After stirring, heat in boiling water for 40 seconds. After heating, the mixture is rapidly cooled and centrifuged to obtain a supernatant. Then add 350μ to the supernatant
And cooled at -20 ° C for 20 minutes.
The mixture is centrifuged and the precipitate is isolated. Precipitate 50 after drying
It was dissolved in μ of Tris buffer to obtain a crude plasmid extract. The DNA was assayed by examining the cleavage pattern with the restriction enzyme using 10 μl of the crude extract.

(2)アルカリ法によるプラスミド調製 実験方法は「遺伝子操作マニュアル」(高木康敬編著
講談社サイエンティフィックp.8(1987))に従った。
大腸菌菌株の培養は70mlのL培地(アンピシリンを含
む)で37℃、6時間行った。アルカリ溶液でプラスミド
DNAを抽出後粗抽出液をフェノール抽出、エタノール沈
澱処理を行い精製した。
(2) Plasmid Preparation by Alkali Method The experiment method was in accordance with the “Gene Manipulation Manual” (edited by Yasutaka Takagi, edited by Kodansha Scientific p.8 (1987)).
The cultivation of the Escherichia coli strain was performed at 37 ° C. for 6 hours in 70 ml of an L medium (containing ampicillin). Plasmid in alkaline solution
After extracting DNA, the crude extract was subjected to phenol extraction and ethanol precipitation to purify.

(3)塩化セシウム平衡密度勾配超遠心法によるプラス
ミドDNAの精製 フェノール処理を終ったエタノール溶液を遠心分離し
沈澱を集める。得られた沈澱は常温で減圧乾燥する。
(3) Purification of plasmid DNA by cesium chloride equilibrium density gradient ultracentrifugation The phenol-treated ethanol solution is centrifuged to collect the precipitate. The obtained precipitate is dried under reduced pressure at room temperature.

乾燥DNAを28mlのTES緩衝液(30mM Tris−HCl,5mM EDT
A,50mM NaCl pH8.0)に溶解し28gのCsCl1.4mlの1%エ
チジウムブロマイド溶液を加え40000rpmで40時間超遠心
を行う。
The dried DNA was mixed with 28 ml of TES buffer (30 mM Tris-HCl, 5 mM EDT
A, 50 mM NaCl (pH 8.0), 28 g of CsCl (1.4 ml) of 1% ethidium bromide solution, and ultracentrifugation at 40,000 rpm for 40 hours.

超遠心終了後UV照射により蛍光を発する画分のうち下
層の画分を回収する。回収画分をイソプロパノールで洗
浄しさらに一夜透析を行う。透析液に0.3Mになるように
5M酢酸ナトリウムを加える。次に2倍量のエタノールを
加え−20℃で一夜静置するとラスミドDNA沈澱が得られ
る。
After completion of the ultracentrifugation, the lower layer fraction is collected from the fractions that emit fluorescence by UV irradiation. The collected fraction is washed with isopropanol and dialyzed overnight. 0.3M in dialysate
Add 5M sodium acetate. Then, a 2-fold amount of ethanol is added and the mixture is allowed to stand at −20 ° C. overnight to obtain a rasmid DNA precipitate.

(4)セファクリルS1000カラムクロマト法によるプラ
スミド精製 プラスミドDNAの精製は、従来の塩化セシウム密度勾
配超遠心法に換えて、セファクリルS−1000カラムクロ
マトグラフィー法を行うことにより、より容易に高純度
にサンプルを得ることができる。セファクリルS−1000
はファルマシア社より入手した。用いたカラムは直径1c
m、長さ50cmで、溶出液は50mMトリス塩酸緩衝液−1mM E
DTA−50mM塩化ナトリウム溶液を用いた。プラスミドの
画分は電気泳動により同定した。
(4) Purification of plasmid by Sephacryl S1000 column chromatography Plasmid DNA can be easily purified to a higher purity by performing Sephacryl S-1000 column chromatography instead of the conventional cesium chloride density gradient ultracentrifugation method. Can be obtained. Sephacryl S-1000
Was obtained from Pharmacia. The column used was 1c in diameter
m, length 50 cm, eluent 50 mM Tris-HCl buffer-1 mM E
DTA-50 mM sodium chloride solution was used. Plasmid fractions were identified by electrophoresis.

(5)大腸菌の形質転換(プラスミドDNAの導入) 葉緑体DNAの制限酵素Pst Iによる切断フラグメントを
クローニングした菌をLB rich培地(培養液1あたり
ポリペプトン10g,イーストエキス1g,NaCl3g,KH2PO43g,N
a2PO4・12H2O14.3g,NH4Cl1gを含むpH7.0)20mlに植菌
し、37℃で一夜静置培養する(前培養)。この前培養液
を上記LB rich培地に抗生物質を加えた培地1に加えK
lett計(菌体増殖を比濁計測する装置)で100を示すま
で振盪培養する。Klett100の時、クロラムフェニコール
200mgを加え、さらに一夜振盪培養を続ける。
(5) Transformation of Escherichia coli (introduction of plasmid DNA) A bacterium obtained by cloning a fragment of chloroplast DNA digested with restriction enzyme PstI was transformed into an LB rich medium (10 g of polypeptone, 1 g of yeast extract, 3 g of NaCl, 3 g of NaCl, KH 2 PO per culture solution). 4 3g, N
a 2 PO 4 · 12H 2 O14.3g , was inoculated into pH 7.0) 20 ml containing NH 4 Cl1g, overnight stationary culture at 37 ° C. (preculture). This preculture was added to Medium 1 containing the above LB rich medium plus antibiotics, and K
Shake and culture with a lett meter (a device for measuring turbidity of cell growth) until it shows 100. Chloramphenicol at Klett100
Add 200 mg and continue shaking culture overnight.

培養終了後遠心分離により菌体を集めプラスミドDNA
の抽出を行う。
After completion of the culture, the cells are collected by centrifugation and plasmid DNA
Is extracted.

(6)段階的欠損法(デレーション法) 塩基配列の決定を行うのに、従来のM13法では、各試
料の塩基配列を読み取ったあとの再構成(塩基配列のつ
なぎあわせ)がかなり困難であった。
(6) Stepwise deletion method (deletion method) In order to determine the base sequence, the conventional M13 method makes it very difficult to reconstruct (join the base sequences) after reading the base sequence of each sample. there were.

長いDNAの配列を効率良く読み取るために開発された
方法がこの段階的欠損法である。シークエンスを決定す
るDNAのプライマー側の末端から順に(段階的に)欠損
を導入し、それぞれについて配列の決定をおこなえば、
長いDNAの塩基配列が決定できるという長所がある。
This stepwise deletion method is a method developed for efficiently reading long DNA sequences. If deletions are introduced sequentially (stepwise) from the primer end of the DNA for determining the sequence, and the sequence is determined for each,
The advantage is that the base sequence of long DNA can be determined.

段階的な欠損を導入するにはエキソヌクレアーゼIII
(Exo III)という酵素を用いる。このExo IIIは、DNA
の3′→5′の方向に分解してゆくエキソヌクアレーゼ
であるが、3′末端は補償鎖と対合していなければ分解
が進まない。すなわち、5′−末端が突き出るような制
限酵素で切断すればその部位からExo IIIが分解を始め
るが、3′−末端が突き出るような制限酵素の切断部位
ではExo IIIによるDNAの分解はおこらない。
Exonuclease III to introduce stepwise defects
(Exo III) is used. This Exo III is DNA
Is an exonuclease that decomposes in the 3 ′ → 5 ′ direction, but the decomposition does not proceed unless the 3 ′ end is paired with a compensation chain. In other words, if digestion is carried out with a restriction enzyme such that the 5'-end protrudes, Exo III starts to be decomposed at that site, but DNA degradation by Exo III does not occur at the restriction enzyme cleavage site where the 3'-end protrudes. .

したがって、pUC118/119の3′−末端が突き出る制限
酵素(Sph I、Pst I、Kpn I、Sac I)と、5′−末端が
突き出る制限酵素(BamH I、Hind IIIなど)を組み合わ
せて、欠損を導入すればよい。
Therefore, a restriction enzyme (SphI, PstI, KpnI, SacI) protruding from the 3′-end of pUC118 / 119 and a restriction enzyme protruding from the 5′-end (BamHI, HindIII, etc.) are combined to be deleted. Should be introduced.

Exo IIIによる分解のあと、一本鎖領域を特異的に選
択、分解するマングビーンヌクレアーゼ(Mung Bean nu
clease)により、末端をブラント末端に変え、klenow酵
素で修復したのち、ライゲーションをおこない再び二本
鎖環状プラスミドDNAに戻す。このプラスミドDNAで大腸
菌を形質転換すると、様々なプラスミドを持った大腸菌
が得られる。
After digestion with Exo III, Mung Bean nuclease (Mung Bean nuclease) specifically selects and degrades single-stranded regions.
clease), the end is changed to blunt end, repaired with klenow enzyme, ligated, and returned to double-stranded circular plasmid DNA again. When Escherichia coli is transformed with this plasmid DNA, Escherichia coli having various plasmids can be obtained.

(7)ファージ法シーケンシング、プラスミド法シーケ
ーシング シーケンシングは定法によりファージ法およびプラス
ミド法により行った。
(7) Phage method sequencing and plasmid method sea casing Sequencing was performed by a phage method and a plasmid method by a standard method.

(8)塩基配列の解析 主にパーソナルコンピューターを用いて解析した。解
析プログラムはソフトウェア開発社のGenetyxを用い
た。結果は第1図に示される。
(8) Analysis of base sequence The analysis was mainly performed using a personal computer. The analysis program used was Genetyx from Software Development Company. The results are shown in FIG.

【図面の簡単な説明】 第1図はイネ葉緑体の全塩基配列を示す図で、第2図は
イネ葉緑体ゲノムの遺伝子地図を示す図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the entire nucleotide sequence of rice chloroplast, and FIG. 2 is a diagram showing a genetic map of rice chloroplast genome.

フロントページの続き (56)参考文献 Japanese Journal of Genetics,Vol.61 [6](1986)p.537−542 Gene,Vol.50(1986)p. 271−278 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 15/29 GenBank/EMBL/DDBJContinuation of the front page (56) References Japanese Journal of Genetics, Vol. 61 [6] (1986) p. 537-542 Gene, Vol. 50 (1986) p. 271-278 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C12N 15/29 GenBank / EMBL / DDBJ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】次に示す塩基配列を有するイネ葉緑体由来
のDNA。
1. A rice chloroplast-derived DNA having the following nucleotide sequence.
JP63251967A 1988-10-07 1988-10-07 Chloroplast DNA of grasses Expired - Fee Related JP3124279B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63251967A JP3124279B2 (en) 1988-10-07 1988-10-07 Chloroplast DNA of grasses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63251967A JP3124279B2 (en) 1988-10-07 1988-10-07 Chloroplast DNA of grasses

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02100682A JPH02100682A (en) 1990-04-12
JP3124279B2 true JP3124279B2 (en) 2001-01-15

Family

ID=17230659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63251967A Expired - Fee Related JP3124279B2 (en) 1988-10-07 1988-10-07 Chloroplast DNA of grasses

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3124279B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017125340A (en) * 2016-01-14 2017-07-20 戸田建設株式会社 Construction method of underground outer shell structure

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11479813B2 (en) * 2016-10-11 2022-10-25 Uvic Industry Partnerships Inc. Quantitative PCR-based environmental DNA assays

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Gene,Vol.50(1986)p.271−278
Japanese Journal of Genetics,Vol.61[6](1986)p.537−542

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017125340A (en) * 2016-01-14 2017-07-20 戸田建設株式会社 Construction method of underground outer shell structure

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02100682A (en) 1990-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Viitanen et al. Functional characterization of the higher plant chloroplast chaperonins
CN112209995B (en) Preparation method of SARS-CoV-2 surface protein receptor binding region
JPS62501538A (en) Replicable expression vehicle containing the araB promoter
Wang et al. pDUAL: a transposon-based cosmid cloning vector for generating nested deletions and DNA sequencing templates in vivo.
CN113817036B (en) DMP protein and coding gene and application thereof
KR20000022313A (en) Aatt promoter element and transcription factor
CN113637658A (en) dCas 9-oToV-based gene transcription system and application thereof
JP3124279B2 (en) Chloroplast DNA of grasses
KR100407835B1 (en) Regulatory Genes for Nitrile Hydratase Gene Expression
KR20010066718A (en) Promoter for guard cell-specific gene expression in plants
CN111763249B (en) Plant powdery mildew resistance related protein Pm5e, and coding gene and application thereof
Gewirth et al. Exploration of the L18 binding site on 5S RNA by deletion mutagenesis
JP3071892B2 (en) Methods for producing and cloning SacII restriction endonucleases and methylases
JP2591713B2 (en) DNA sequences, recombinant DNA molecules and methods for the production of the enzyme mutarotase from Acinetobacter calcoaceticus
CN104293758A (en) Rhizoma panacis majoris beta-amyrin synthase gene and application thereof
JPH0767393B2 (en) Method for expressing polypeptide
JPH0731480A (en) Dna fragment coding l-glutamyl-trna reductase
JPH02286077A (en) Bacillus-s-p, dna fragment containing l-lactic acid dehydrogenase gene, gene recombinant plasmid containing the same gene, l-lactic acid dehydrogenase gene and gene recombinant plasmid containing the same gene
JP2801263B2 (en) Method for isolating and subsequently purifying carbamate-hydrolase, method for producing BrCN-degraded peptide of carbamate-hydrolase, synthetic oligonucleotide, method for isolating carbamate-hydrolase-gene, and novel strain of Arthrobacter oxydans
KR940001266B1 (en) Process for preparation of plant with anti-freeze protein
CN116410266A (en) Preparation method of B/Washington/02/2019 (B/Victoria linear) HA antigen
KR910000457B1 (en) Expression vector ptrp 322h-high for human growth hormone
CN116731115A (en) A/Darwin/9/2021 (H3N 2) HA antigen preparation method
JPH07501681A (en) Sequences transported to thylakoid
CN116063571A (en) Preparation method and application of recombinant SSB antigen

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees