ファージ型RNAポリメラーゼRPOTMPは、シロイヌナズナの初期発達段階でPCプロモーターからRRNオペロンを転写します

高等植物のプラスチドゲノムは、RNAポリメラーゼ（NEP）とプラスチドエンコードRNAポリメラーゼと呼ばれる2つの異なるタイプのRNAポリメラーゼによって転写されます。プラスチドエンコードRNAポリメラーゼは、ユーバクテリアRNAポリメラーゼに匹敵する多量体酵素です。NEP酵素は、単量子ファージ型RNAポリメラーゼの小さなファミリーを表しています。双子葉植物は、RPOTM、RPOTP、およびRPOTMPという名前の3つの異なるファージ型酵素を抱えています。RPOTMはミトコンドリアのみを標的とし、RPOTPはプラスチドのみを標的とし、RPOTMPはプラスチドとミトコンドリアを標的とします。この記事では、RPOTPおよびRPOTMP T-DNA挿入変異体を使用して、プラスチドに配置されたファージ型RNAポリメラーゼの両方が、色素体転写に重複するか、特定の機能を持っているかどうかの質問に答えました。この目的のために、ACCDおよびRPOBメッセンジャーRNA（mRNA; I型NEPプロモーターから転写）、CLPP mRNA（-59型NEPプロモーターから転写）、およびプライマー拡張による16S RRNA（例外的なPC NEPプロモーターから転写）を分析しました。結果は、RPOTPが早期植物の発達中にNEP制御mRNA遺伝子を転写するための主要なRNAポリメラーゼを表し、RPOTMPは種子浸潤中にPCプロモーターからRRNオペロンを特異的に転写していることを示唆しています。

The plastid genome of higher plants is transcribed by two different types of RNA polymerases named nucleus encoded RNA polymerase (NEP) and plastid encoded RNA polymerase. Plastid encoded RNA polymerase is a multimeric enzyme comparable to eubacterial RNA polymerases. NEP enzymes represent a small family of monomeric phage-type RNA polymerases. Dicotyledonous plants harbor three different phage-type enzymes, named RPOTm, RPOTp, and RPOTmp. RPOTm is exclusively targeted to mitochondria, RPOTp is exclusively targeted to plastids, and RPOTmp is targeted to plastids as well as to mitochondria. In this article, we have made use of RPOTp and RPOTmp T-DNA insertion mutants to answer the question of whether both plastid-located phage-type RNA polymerases have overlapping or specific functions in plastid transcription. To this aim, we have analyzed accD and rpoB messenger RNAs (mRNA; transcribed from type I NEP promoters), clpP mRNA (transcribed from the -59 type II NEP promoter), and the 16S rRNA (transcribed from the exceptional PC NEP promoter) by primer extension. Results suggest that RPOTp represents the principal RNA polymerase for transcribing NEP-controlled mRNA genes during early plant development, while RPOTmp transcribes specifically the rrn operon from the PC promoter during seed imbibition.