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Moss Physcomitrella Patensの完全な葉緑体DNA配列（122 890 bp）が決定されました。ゲノムには、83個のタンパク質、31個のtRNAおよび4個のrRNA遺伝子、および擬似遺伝子が含まれています。Liverwort Marchantia PolymorphaとHornwort Anthoceros formosaeに見られる4つのタンパク質遺伝子（RPOA、CYSA、CYST、CCSA）はP.patensには存在しません。p.patens葉緑体DNA（cpDNA）の全体的な構造は、LiverwortおよびHornwortの構造とは大きく異なります。近親者と比較して、PETDからp.patensのRpobまでの71 kbの地域が反転します。この大きな反転とRPOAの喪失が通常苔植物で発生するかどうかを調査するために、4つの苔種から増幅されたcpDNA断片を分析しました。私たちのデータは、大きな反転はp.patensでのみ発生するのに対し、RPOA遺伝子の損失はすべてのコケで発生することを示しています。さらに、p.patensからRNAポリメラーゼ（RNAP）のアルファサブユニットをコードする核RPOA遺伝子を分離および特徴づけ、その細胞内局在を調べました。緑色の蛍光タンパク質に融合した場合、RPOAは生馬術細胞腫細胞の葉緑体で観察されました。これは、葉緑体RNAPがコケの葉緑体と核ゲノムによって個別にエンコードされていることを示しています。これらのデータは、葉緑体転写の規制と進化に関する新しい洞察を提供します。
Moss Physcomitrella Patensの完全な葉緑体DNA配列（122 890 bp）が決定されました。ゲノムには、83個のタンパク質、31個のtRNAおよび4個のrRNA遺伝子、および擬似遺伝子が含まれています。Liverwort Marchantia PolymorphaとHornwort Anthoceros formosaeに見られる4つのタンパク質遺伝子（RPOA、CYSA、CYST、CCSA）はP.patensには存在しません。p.patens葉緑体DNA（cpDNA）の全体的な構造は、LiverwortおよびHornwortの構造とは大きく異なります。近親者と比較して、PETDからp.patensのRpobまでの71 kbの地域が反転します。この大きな反転とRPOAの喪失が通常苔植物で発生するかどうかを調査するために、4つの苔種から増幅されたcpDNA断片を分析しました。私たちのデータは、大きな反転はp.patensでのみ発生するのに対し、RPOA遺伝子の損失はすべてのコケで発生することを示しています。さらに、p.patensからRNAポリメラーゼ（RNAP）のアルファサブユニットをコードする核RPOA遺伝子を分離および特徴づけ、その細胞内局在を調べました。緑色の蛍光タンパク質に融合した場合、RPOAは生馬術細胞腫細胞の葉緑体で観察されました。これは、葉緑体RNAPがコケの葉緑体と核ゲノムによって個別にエンコードされていることを示しています。これらのデータは、葉緑体転写の規制と進化に関する新しい洞察を提供します。
The complete chloroplast DNA sequence (122 890 bp) of the moss Physcomitrella patens has been determined. The genome contains 83 protein, 31 tRNA and four rRNA genes, and a pseudogene. Four protein genes (rpoA, cysA, cysT and ccsA) found in the liverwort Marchantia polymorpha and the hornwort Anthoceros formosae are absent from P.patens. The overall structure of P.patens chloroplast DNA (cpDNA) differs substantially from that of liverwort and hornwort. Compared with its close relatives, a 71 kb region from petD to rpoB of P.patens is inverted. To investigate whether this large inversion and the loss of rpoA usually occur in moss plants, we analyzed amplified cpDNA fragments from four moss species. Our data indicate that the large inversion occurs only in P.patens, whereas the loss of the rpoA gene occurs in all mosses. Moreover, we have isolated and characterized the nuclear rpoA gene encoding the alpha subunit of RNA polymerase (RNAP) from P.patens and examined its subcellular localization. When fused to green fluorescent protein, RpoA was observed in the chloroplasts of live moss protonemata cells. This indicates that chloroplast RNAP is encoded separately by chloroplast and nuclear genomes in the moss. These data provide new insights into the regulation and evolution of chloroplast transcription.
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