Gene Clusters and Introns of Spirogyra maxima and Other Charophyte cpDNAs and Their Phylogenetic Implicationsin Green Plants
저자
발행사항
Texas : Graduate Studies of Texas A&M University, 1997
학위논문사항
Thesis(doctoral)-- Graduate Studies of Texas A&M University : Botany 1997
발행연도
1997
작성언어
영어
주제어
KDC
481 판사항(4)
DDC
581 판사항(21)
발행국(도시)
Texas
형태사항
ix, 95p. : Illustrations ; 28cm.
일반주기명
References : p. 59-65
소장기관
Spirogyra maxima를 포함하는 차축조류의 엽록체 유전자군과 인트론을 이용한 녹색식물 계통분류학적 연구 (1997년 12월) 이정호 B.S.;B.A.;M.S., 한국 서울대학교; M.A., The University of Texas at Austin 차축조류 (charophytes)는 육상식물에 가장 가까운 녹조류로 알려져 있으나, 유전자군과 인트론을 포함하는 엽록체 게놈에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 차축조류인 Spirogyra의 엽록체게놈에서, 현화식물로 대표되는 육상식물의 4개의 오페론 (rpl23, clpP, psaA와 psbB오페론)의 존재 유무를 확인하였다. 이중 Spirogyra에서 나타나지 않는 psbB오페론을 고등 차축조류인 Coleochaete와 Chara에서 그 존재를 밝혔다. 이와 더불어, 6개의 현화식물(육상식물)인트론의 존재 유무를 조사한 결과, Spirogyra maxima는 petB 인트론을 제외한 5개의 인트론을 petD, rpl2, rpl16, clpP 및 ndhA 유전자에서 발견하였다. 이결과는 Spirogyra maxima를 포함하는 charophytes가 녹조류 계통이 아닌 육상식물계통에 속함을 의미한다. 그러나, Spirogyra maxima의 엽록체 게놈은 육상식물과 달리, 현화식물에서 나타나는 psbB오페론이 없고, 하등조류와 같이 psbB-psbT-(psbN)-psbH와 petB-petD로 나누어진 유전자군을 가지고 있다. 또한 Spirogyra의 게놈에는 현화식물의 petD 인트론이 있는 반면, petB 인트론은 없는 것으로 나타났다. Spirogyra 게놈과 달리, 고등 차축조류인 Coleochaete와 Chara의 게놈에는 현화식물의 psbB 오페론 [psbB-psbT-(psbN)-psbH-petB-petD]이 존재함이 확인되었다. 고등 차축조류 (Coleochaete와 Chara)의 psbB 오페론은 인트론 분포에서 차이를 보였는데, Coleochaete에는 현화식물의 두 인트론 (petB와 petD 인트론)이 모두 있는 반면, Chara의 petB 인트론 만이 있었다. 또한, Chara에는 petB 인트론은 육상식물과 Coleochaete의 petB 인트론보다 매우 크다. 결론적으로 psbB오페론의 미세분석, 인트론분포, 및 3개 유전자 염기서열 (psbB, petB 및 petD)을 이용한 다유전자를 이용한 계통분류학적 분석을 통하여, 1) Coleochaete는 육상식물에 가장 가깝고, 2) Spirogyra는 Chara, Coleochaete을 포함하는 육상식물 계통에 속하며 가장 하등하다는 결론을 얻게 되었다.
더보기The gene clusters and introns in chloroplast DNAs of charophytes, the closest green algal group to land plants, are poorly known. Here, the genes of four operons unique to land plants (rpl23, clpP, psaA, and psbB operons) were investigated in Spirogyra cpDNA, and psbB operon genes were also investigated in Coleochaete and Chara cpDNAs. In addition, the presence/absence of introns in 6 genes (petB, petD, rpl2, rpl16, clpP, and ndhA) was determined in Spirogyra. Spirogyra contains three gene clusters (rpl23, clpP, and psaA) and 6 introns in 5 genes (petD, rpl2, rpl16, clpP, and ndhA), which are shared by land plants. These results support the placement of Spirogyra, along with other charophytes, close to the land plant lineage. However, unlike land plants, Spirogyra has the psbB operon genes in two separate gene clusters, and petD contains an intron but petB does not contain an intron. Unlike Spirogyra, Coleochaete and Chara cpDNAs contain a psbB gene cluster similar to land plants. Coleochaete contains introns in both petB and petD, and Chara has an unusually large petB intron but no intron in petD. The detailed characterization of the psbB gene cluster, its intron distribution, and sequence analysis using psbB, petB and petD gene sequences indicate that Coleochaete is most closely related to land plants, and that Spirogyra is basal to Chara, Coleochaete, and land plants.
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