Gene List on a Plant Tumor-inducing Plasmid, pTi-SAKURA in ...

DNA RESEARCH 7, 371-380 (2000) Record

Gene List on a Plant Tumor-inducing Plasmid, pTi-SAKURA inAgrobacterium tumefadens MAFF301001

Yoshiyuki HATTORI,1'* Misugi URAJI,1^ Katsunori SUZUKI,1'* Nobuyuki OHTA,1 Kumi IWATA,1

Akira KATO,2 and Kazuo YOSHIDA1'*

Department of Biological Science, Graduate School of Science, Hiroshima University, Higashi-Hiroshima739-8526, Japan1 and Hokkaido Agricultural Experiment Station, Sapporo 061-8555, Japan2

(Received 2 October 2000; revised 11 October 2000)

Plant infectious Agrobacteria harbor large plasmids Tior Ri (about 200 kb), which induce crown gall or hairyroot syndromes,1 respectively. These plasmids have threeimportant functional regions, transfer DNA (T-DNA)region, virulence (Vir) region and conjugation transfer(Tra) region. The T-DNA region is integrated into plantchromosomes, and the subsequent expression of its plantgrowth hormone genes causes the formation of a crowngall or hairy root tumor.2 The Vir region is specificallyresponsible for processing T-DNA and transfer into plantchromosomes.3 The Tra region is involved in bacterialconjugation. These gene systems have provided the fun-damental bases of plant genetic engineering. Recently,we have succeeded in the first complete sequencing of aTi plasmid and its short report has been published.4 Inthis paper, we describe the list of genes on the plasmid,pTi-SAKURA in A. tumefadens with a detailed map,available database information and codon usage.

Table 1 shows a list of 195 genes including hypotheticalgenes and other significant sequences on pTi-SAKURAwith their function, GC% and similarity against proteinsequences in the public databases. Here, the hypothet-ical genes indicate ORFs which were not identified indatabases or had very low similarity. Although the cir-cular map and the functional classification of these ORFswere described in the previous paper,4 the detailed loca-tion map is shown in Fig. 1 in which each color indicatesthe similar function of genes.

Codon usages of total 195 genes including hypothet-ical genes are summarized in Table 2. As shown inTable 2, arginine codons (7.9%) are relatively rich af-ter the commonly abundant alanine (10.9%) and leucine(9.9%) codons. A preliminary analysis of 19 proba-ble chromosomal genes of Agrobacterium in the DNADatabase showed lower arginine codons (6.3%), and al-

Communicated by Masahiro Sugiura* To whom correspondence should be addressed. Department

of Biological Science, Graduate School of Science, HiroshimaUniversity, Kagamiyama 1-3-1, Higashi-Hiroshima 739-8526,Japan, Tel. +81-0824-24-7455, Fax. +81-0824-24-0734, E-mail:kyoshida@sci. hiroshima-u. ac. j p

t Equally contributed authors

most the same alanine (11.2%) and leucine (9.1%) codonusage. The frequent use of arginine codons in pTi-SAKURA probably indicate the abundant supply of argi-nine from plant crown galls in the form of nopaline. Ter-mination codon usage in pTi-SAKURA is summarized asfollows: the plasmid's genes used 52% UGA, 25% UAGand 23% UAA as termination codons while the chromo-somal genes used 74% UGA, 16% UAG and 11% UAA.

Acknowledgements: We are grateful to the editorand anonymous reviewers for their suggestion.

References

1. Zambryski, P., Tempe, J., and Schell, J. 1989, Transferand function of T-DNA genes from Agrobacterium Ti andRi plasmids in plants, Cell, 56, 193-201.

2. Jayaswal, R. K., Veluthambi, K., Gelvin, S. B., andSlightom, J. L. 1987, Double-stranded cleavage of T-DNAand generation of single-stranded T-DNA molecules inEscherichia colt by a wrD-encoded border-specific en-donuclease from Agrobacterium tumefadens, J. Bacteriol,169, 5035-5045.

3. Rogowsky, P. M., Powell, B. S., Shirasu, K., Lin, T.-S., Morel, P., Zyprian, E. M., Steck, T. R., and Kado,C. I. 1990, Molecular characterization of the vir regulonof Agrobacterium tumefadens: Complete nucleotide se-quence and gene organization of the 28.63-kbp reguloncloned as a single unit, Plasmid, 23, 85-106.

4. Suzuki, K., Hattori, Y., Uraji, M., Ohta, N., Iwata, K.,Murata, K., Kato, A., and Yoshida, K. 2000, Completenucleotide sequence of a plant tumor-inducing Ti plas-mid, Gene, 242, 331-336.

Downloaded from https://academic.oup.com/dnaresearch/article-abstract/7/6/371/471117by gueston 19 March 2018

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1)


380 Gene List of pTi-SAKURA

Table 2. Codon usage in 195 ORFs of pTi-SAKURA.

First Second

[Vol. 7,

UUU(F) 795

UUC(F) 1414

UUA(L) 219

UUG(L) 819

UCU(S) 400

UCC(S) 745

UCA(S) 428

UCG(S) 994

UAU(Y) 698

UAC(Y) 567

UAA(-) 44

UAG(-) 49

UGU(C) 182

UGC(C) 408

UGA(-) 102

UGG(W) 739

CUU(L) 1108

CUC(L) 1530

CUA(L) 300

CUG(L) 1689

CCU(P) 493

CCC(P) 598

CCA(P) 537

CCG(P) 1232

CAU(H) 677

CAC(H) 582

CAA(Q) 725

CAG(Q) 1283

CGU(R) 700

CGC(R) 1544

CGA(R) 582

CGG(R) 984

AUU(I) 836

AUC(I) 2000

AUA(I) 371

AUG(M) 1299

ACU(T) 370

ACC(T) 1040

ACA(T) 516

ACG(T) 1077

AAU(N) 708

AAC(N) 920

AAA(K) 759

AAG(K) 1266

AGU(S) 347

AGC(S) 896

AGA(R) 330

AGG(R) 414

GUU(V) 902

GUC(V) 1705

GUA(V) 392

GUG(V) 1037

GCU(A) 941

GCC(A) 2119

GCA(A) 1120

GCG(A) 2060

GAU(D) 1570

GAC(D) 1644

GAA(E) 1673

GAG(E) 1773

GGU(G) 868

GGC(G) 1945

GGA(G) 798

GGG(G) 721

Amino acids are expressed by one-letter code in parenthesis.(-) indicates stop codons.


Gene List on a Plant Tumor-inducing Plasmid, pTi-SAKURA in ...

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Transcript of Gene List on a Plant Tumor-inducing Plasmid, pTi-SAKURA in ...