真细菌型的细胞分裂位点决定因子CrMinD基因在衣藻中从叶绿体到核的成功转移

MinD蛋白是一种普遍存在的ATP酶,在真细菌、古细菌以及植物叶绿体的分裂过程中发挥着关键的作用.在已研究过的4种绿藻(Mesostigmaviride,Nephroselmisolivacea,Chlorellavulgaris,Protothecawicker-hamii)中,MinD基因均由叶绿体基因组编码.但在拟南芥中,MinD基因由核基因组编码,其蛋白定位于叶绿体并参与叶绿体分裂的调控,说明在高等陆生植物中,MinD基因已经转移到核基因组.然而,对于在质体进化过程中MinD基因从叶绿体转移至核的机制还不清楚.我们从单细胞绿藻(Chlamydomonasreinhardtii,衣藻)中鉴定了一个核编码的MinD同源物CrMinD,其在野生型大肠杆菌(E.coli)中的过表达会抑制细胞的分裂并导致丝状细胞的形成,表明植物MinD蛋白在进化上的保守性.CrMinD-egfp在烟草和拟南芥中的瞬时表达确认了CrMinD蛋白在调节叶绿体分裂中的作用.在已公布的所有陆生植物质体基因组序列中,没有发现MinD的同源物,说明MinD基因从质体转移至核这一事件在进化出陆生植物以前就已经发生了.