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スーパーマンはシロイヌナズナの植物遺伝子で花の雄しべと雌しべの発達の境界を制御する役割を果たしている。 [1] 漫画のキャラクターであるスーパーマンにちなんで名付けられ、関連遺伝子であるクリプトナイト（遺伝子）とクラークケントもそれに従って名付けられた（ただし、後者はスーパーマンの別の形であることが判明した）。 [2]スーパーマンは転写因子（具体的にはC2H2型ジンクフィンガータンパク質） をコードしている。 [3] 相同遺伝子はペチュニア[4]とキンギョソウ[5]にも知られており、これらも花の発達に関与しているが、どちらの場合もシロイヌナズナの機能とは重要な違いがある。スーパーマンは花の発達の初期段階で、雌しべの輪生に隣接する雄しべの輪生で発現する。 [4]スーパーマンは、花の発達のABCモデルの他の遺伝子とさまざまな方法で相互作用する。 [4]
遺伝子機能
スーパーマンは転写因子をコードしている。[3]このタンパク質は、ジンクフィンガー結合モチーフ[3]を介して DNA に結合し、花のホメオティック遺伝子の調節因子として働き、シロイヌナズナの花の発達を制御している。シロイヌナズナの花は、成長する分裂組織から分岐した同心円状の細胞群である 4 つの輪生で発達する。[6] スーパーマンは、通常心皮に発達する 4 番目の輪生花で作用することがわかっている。スーパーマンは通常、4 番目の輪生花にある ( APETALA3 )と呼ばれる別の遺伝子の効果を制限し、APETALA3 の発現が 2 番目と 3 番目の輪生花にのみ存在するようにする。[6] APETALA3は通常、3 番目の輪生花の雄しべの発達に関連する遺伝子であるため、その制限により、4 番目の輪生花の他の器官 (雌しべなど) の発達が可能になる。
スーパーマン遺伝子の機能を完全に除去する突然変異は、通常4番目の輪生花に発達する雌蕊の代わりに、余分な雄蕊を持つ花を生み出す。この突然変異はsup-1突然変異と名付けられた。sup - 1突然変異では、ヘテロ接合突然変異よりもホモ接合突然変異で雄蕊の発達がより顕著に見られる。 [8]
花の発達のABCモデルとの相互作用
スーパーマンが相互作用する遺伝子（APETALA3）は、花の発達のABCモデルのB機能グループのメンバーであり、[7]通常は雄しべと花びらの発達を担っています。花の発達のABCモデルのその他の重要なメンバーには、APETALA1、APETALA2、AGAMOUS、PISTILATAがあります。[9]スーパーマンがこれらの他の遺伝子と相互作用することは確認されていません。SUPERMAN（SUP）およびAPETALA2などのSUPERMAN様遺伝子は、TOPLESS（TPL）として知られる他のコリプレッサーやヒストン脱アセチル化酵素19（HD19）とともにタンパク質複合体調節因子として機能し、植物の転写機能を抑制します[10]
スーパーマンのエピジェネティックな変化
スーパーマンはエピジェネティックな修飾を受けることが分かっている。具体的には、シトシンのメチル化（メチルラジカルのシトシン塩基への付加）により転写活性が抑制される。このメチル化によりクラークケント（clk）エピアレルが生じる。これはスーパーマン遺伝子の機能が欠如した改変版のセットである。[11]植物におけるシトシンメチル化のほとんどのケースは転写のプロモーター内で起こる傾向があるが、スーパーマンのシトシンメチル化はプロモーター直後の遺伝子内で起こる。[6]メチル化の正確な位置は様々であるが、植物がどのclkエピアレルを持つと定義するかを定義する。これまでに7つのclkエピアレル（clk1-clk7）が特定されている。[11]
これらのクラーク・ケント対立遺伝子は遺伝する可能性があるが、突然変異により、世代ごとに約3％の割合で自然遺伝子に戻ることが多い。[12]
参考文献
- ^ 「遺伝子モデル: SUP」。The Arabidopsis Information Resource (TAIR)。2006-02-01 。2007-01-23に閲覧。
- ^ 「賢いアラビドプシス遺伝子名」。賢い遺伝子名。Mikael Niku と Mikko Taipale。2005 年 12 月 3 日。2006 年 12 月 31 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年 1 月 23 日閲覧。
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