衣藻叶绿体分裂相关基因FtsZ的功能分析

衣藻叶绿体分裂相关基因FtsZ的功能分析

作者:师大云端图书馆 时间:2016-04-15 分类:参考文献 喜欢:2592
师大云端图书馆

【摘要】叶绿体是植物细胞内重要的细胞器,是植物进行光合作用的唯一场所。现在普遍认为叶绿体起源于原核生物与原始真核生物的内共生事件,因此叶绿体与原始的光合细菌拥有着相同或相似的分裂机制,而它从最初原始的原核生物到高等植物能量供给站的进化也经历了一个漫长的过程。在这一进化过程中,FtsZ基因也已由叶绿体基因组转移到了核基因中,但是原始MIN操纵子来确保FtsZ环的正确定位的机制依然存。此外,与细菌细胞仅有一个FtsZ基因不同,植物的FtsZ基因已经进化为两个家族——FtsZl和FtsZ2,比较二者的一级结构发现,FtsZ2蛋白的C端含有与细菌极为相似的保守序列,可FtsZ1蛋白却不具备该保守区,诸多的实验也说明了含有该保守区的FtsZ2蛋白和缺少C端保守序列的FtsZ1蛋白在叶绿体分裂过程中具有不同的功能。而最近的另一研究发现在小立碗藓中还有新的FtsZ家族的存在。本文通过对单细胞绿藻——衣藻(Chlamydomonasreinhardtii)在内的多个物种的内含子分析发现,FtsZ基因的转移的确是在内共生事件之后,且发生在红藻、绿藻的分化之前或者与藻类的初始分化同步。而FtsZ基因的分歧则是在内共生之后由FtsZ2复制的一个拷贝进化演变产生了FtsZl基因,这也与前人的研究一致。同时,在实验室之前的基础上,我们还构建了莱茵衣藻的RNAi和过表达载体,在CrFtsZ2的转基因藻株中观察到叶绿体的分裂异常,出现了半球状叶绿体的性状并且在未提供碳源的培养基中细胞生长较野生型相比变慢许多;而在CrFtsZ1的转基因藻株中叶绿体则呈现了球形的形态,占据了细胞大部分的空间并且细胞在不提供碳源的培养基中均不能正常生长出现了细胞死亡的现象。于是我们推出FtsZ1在影响叶绿体分裂方面同FtsZ2基因相比可能具有更为重要的作用或者是其被赋予了其他的我们不知道的功能,而且二者可能通过影响细胞的光合作用来影响细胞的生长,但这些仅仅只是推测,还需进一步的研究证明。
【作者】马丽娜;
【导师】胡勇;何奕騉;
【作者基本信息】首都师范大学,细胞生物学,2014,硕士
【关键词】衣藻;叶绿体分裂;CrFtsZ;分子进化;内含子分析;

【参考文献】
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