葉綠體DNA

葉綠體DNA(Chloroplast DNA,cpDNA)為真核生物細胞中葉綠體內的DNA。葉綠體等质粒体中具有一獨立於細胞核的基因組,且含有核糖體可轉譯合成自身的蛋白質,為一半自主的胞器,葉綠體DNA最早於1959年透過生化實驗發現,並於1962年透過電子顯微鏡實際觀測確認。1986年菸草與地錢的葉綠體DNA被定序發表,為最早完成定序的葉綠體基因組,目前已有的质粒体被定序發表。

基因组結構
葉綠體DNA為環狀,長度一般介於120至170kb之間,多數植物的葉綠體包含約120個基因,大多編碼光合作用所需的蛋白(包括RuBisCO的大次單元)與基因表現所需的蛋白。

絕大多數生物的葉綠體DNA均不分段,呈环状,雙鞭毛蟲門的藻類則為罕見例外,此類生物的葉綠體DNA包括約40段質體,每個質體長2至10kb,包含1至3個基因,也有些質體不編碼任何基因。反向重複序列長4至25kb,其中植物的一般在20至25kb之間,IRa與IRb的序列一般會因而非常近似)的基因組丟失了反向重複序列。

陸生植物新葉的葉綠體中一般有約100個葉綠體DNA,老葉中則僅剩15至20個,多包裹成擬核,一個葉綠體中常有數個擬核,但紅藻的葉綠體DNA可編碼和組蛋白相似的組蛋白樣葉綠體蛋白(HC)與自身結合。較原始的紅藻**'(屬溫泉紅藻綱)的葉綠體擬核集中在葉綠體-{基質}-的中央,綠藻與陆生植物的葉綠體擬核則均勻分布於-{基質}-中和地钱。对集胞藻属和拟南芥叶绿体基因组的比较基因组学研究为叶绿体的内共生起源增添了力证,同时揭示了大量基因从蓝藻转移至的现象。

在大多数植物物种中,叶绿体基因组仅编码约120个基因,这些基因主要编码光合作用机制的核心组成部分,以及参与其表达和组装的相关因子。在陆生植物的不同物种之间,叶绿体基因组所编码的基因较为保守。其中包括四种核糖体RNA、大约30种转运RNA、21种核糖体蛋白,以及四个参与叶绿体基因表达的RNA聚合酶复合物亚基。叶绿体基因组还编码了大亚基的Rubisco酶以及28种参与类囊体光合作用的蛋白质。

參見
*粒線體DNA

參考文獻

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