葉緑体全遺伝子体非「固定設計図」
Eranga Pawani Witharana為第一著者。本研究班明葉緑体全遺伝子体於数千万年間緩徐且連続変構造。
原著論文情報
題: Ongoing structural changes highlight the dynamic nature of chloroplast genomes
著者: Eranga Pawani Witharana, 古藤田信博(Nobuhiro Kotoda), 関清彦(Kiyohiko Seki), 福田伸二(Shinji Fukuda) & 永野幸生(Yukio Nagano)
雑誌: Nucleic Acids Research、第54巻、第4号、gkag117
発表日: 2026 年 2 月 24 日
DOI: 10.1093/nar/gkag117
雑誌指標: 2025 Journal Impact Factor: 15.0; 2025 5-year Journal Impact Factor: 17.6; JCR Biochemistry & Molecular Biology: 14/328; 2025 CiteScore: 29.8; Scopus Genetics: 5/357 (Top 1.4%); 2025 SNIP: 5.1 (2026年7月時点之出版社掲載最新値)
論文種別: Open Access
- 解析柑橘亜科28種、検出structural heteroplasmy、即同一植物個体内共存二種異構造之葉緑体全遺伝子体。
- 明短逆向反復配列媒介之組換、可生約22 kb大規模逆位。
- 異全遺伝子体構造、或自中新世前期約1,210万乃至2,820万年前保全至今。
- 示実用workflow、可自標準short-read data検出低頻度葉緑体全遺伝子体構造。
葉緑体全遺伝子体及structural heteroplasmy
植物細胞除核DNA外、葉緑体亦有固有全遺伝子体。従来以其比較的小且構造安定、故広用於植物系統進化研究。
葉緑体DNA多copy於細胞内、核遺伝子座之copy比較的少。此多copy性、関係異構造不即固定於一方而共存同一個体之可能。然核DNA copy数随倍数性・細胞周期・組織等而変、故不可一概称毎細胞二copy。
進化時間尺度上構造変化
本研究解析柑橘亜科28種、示53-bp短逆向反復配列(sIRs)間之分子内相同組換、使葉緑体large single-copy(LSC)領域生約22-kb逆位。同一個体内二構造型共存之状態、称structural heteroplasmy。
二構造型存於複数種、歴約12.1–28.2 million years。少数型於一部系統成多数型之pattern、合遺伝的浮動関与。此示葉緑体構造進化非瞬時固定、乃継続且漸進之過程。
低頻度全遺伝子体構造検出
解析検出跨構造境界之discordant paired-end reads及soft-clipped reads。又以PCR検証、確認低頻度構造型実在、非sequencing又非mapping由来artifact。
論文発表及媒体報道
雖無online記事、本研究見介於2026年4月20日付南日本新聞。