ゲノミクスとプロテオミクスにおけるデータマイニングのジャーナル

概要

リアルタイム定量ポリメラーゼ連鎖反応を用いたバイオマーカーおよびバイオセンサーとしてのプラストームの潜在的役割

アミタ パンディー*、シファ チョードリー、ビヌ バート

プラスチドは、光合成、エネルギー生成、発育、ストレス感知、貯蔵、開花、果実の成熟など、多くの極めて重要な機能を実行する、植物特有の半自律的な真核生物細胞小器官です。研究では、プラスチドのサブタイプである葉緑体の数は生物的および非生物的ストレスの影響を受け、プラスチドに存在する環状 DNA 分子であるプラストームコピー数 (PCN) は、発育段階と環境刺激によって制御されることがわかっています。この研究では、綿の葉と糸くずのサンプル、および綿、米、大豆、トウモロコシ、ゴマの種子サンプルからプラスチド tRNA 特異的プライマーを使用して 2 年間にわたって取得したリアルタイム qPCR データを解析し、PCN をバイオマーカーおよびバイオセンサーとして使用することを初めて提案しました。 PCN が使用できるのは、核 DNA とは対照的に PCN が内部要因と外部要因の両方によって調整されるためであり、この方法では、使用されるプライマーがすべての植物属のプラストームをターゲットとするユニバーサル プライマーであり、PCN が核よりもはるかに高く、qPCR アッセイによって PCN を迅速に決定できるため、プラストーム配列に関する事前の知識は必要ありません。綿の種子を含むサンプルである綿実と綿実の平均 Ct 値、平均 log PCN 値、および log PCN 値の範囲を分析したところ、2 年間にわたってさまざまなソースから処理および取得されたサンプルのうち、グループ内で PCN が非常に不変であり、異なるサンプル間で最大 4 つのプラストーム、つまり log 0.58 の差が見られることが示されました。これは、植物属を決定するためのバイオマーカーとして PCN を使用できる可能性を示しています。さらに、砕けた籾殻を取り除いた米（RS）の平均PCN値（log 2.9）が低く、PCN範囲が広い（log 3.09）のに対し、籾殻で覆われた水田（RP）の平均PCN値（log 3.86）が高く、PCN範囲が狭い（log 0.05）という観察結果は、収穫後の処理と貯蔵中に籾殻が米の種子を保護することから、PCNが種子の品質の指標となることを示唆している。PCNが非生物的要因によって調整されるという我々の仮説を裏付けるように、高温と高湿度で処理された米の種子は、未処理の種子と比較して、平均Ct値が高く、PCNが減少したことを示している。結論として、PCNはバイオマーカーおよびバイオセンサーとして使用できる可能性がある。