Исследование взаимодействия сигнальных путей этилена и абсцизовой кислоты в контроле пролиферации культивируемых клеток арабидопсиса

• Автор: Степанченко, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список нестандартных сокращений

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. МАП-киназы - компоненты пути передачи этиленового сигнала у растений

1.1.1. Организация МАП-киназного модуля и структура МАП-киназ

1.1.2. Экспрессия генов, кодирующих МАП-киназы растений

1.2. Этиленовый сигнальный путь

1.2.1. Рецепторы этилена, инициирующие работу сигнального пути

1.2.2. Белок СТИЛ - КаР-подобная МАПККК

1.2.3. ЕШ2 - позитивный регулятор этиленового сигнального пути
1.2.4. Линейный путь передачи сигнала
1.3. Роль протеинкиназ БпДК и протеинфосфатаз РР2С в передаче сигнала
• АБК
1.3.1. Протеинфосфатазы 2С типа (РР2С) - негативные регуляторы
пути передачи сигнала АБК
1.3.2. Протеинкиназы БпШчЛ - позитивные регуляторы АБК
сигнал инга
1.3.2.1.Участие МАП-киназ в передаче сигнала АБК
1.3.3. РУК/РУЬ/ЯСАК - растворимые рецепторы АБК
1.3.4. Минимальный путь передачи сигнала АБК
1.4. Пролиферация клеток растений и ее регуляторы
1.4.1. Механизмы регуляции клеточного цикла
1.4.2. Регуляция пролиферации клеток фитогормонами
1.4.2.1. Влияние ауксинов и цитокининов на пролиферацию клеток
1.4.2.2. Абсцизовая кислота и этилен в качестве контролеров

клеточной пролиферации
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Растительный материал и обработка клеток
2.2. Определение параметров роста суспензионных культур
2.3. Цитологический анализ суспензионных культур
2.4. Определение содержания этилена
2.5. Определение содержания АБК
2.6. Выделение белков
2.7. Количественное определение белка
2.8. Фосфорилирование цитозольных белков in vitro и идентификация фосфорилированных белков
2.9. Определение МАП-киназной активности in vitro
2.10. Определение МАП-киназной активности in 'situ
2.11. Электрофорез белков в денатурирующих условиях
2.12. Двумерный электрофорез (2-DE) белков
2.13. Изоэлектрическое фокусирование в нативных условиях
2.14. Иммунодетекция белков (вестерн блоттинг)
2.15. Окраска гелей
2.15.1. Окраска гелей коллоидным Кумасси G-
2.15.2. Окраска гелей азотнокислым серебром
2.16. Выделение ДНК из культивируемых in vitro клеток
2.17. Аллель-специфическая полимеразная цепная реакция (ПЦР)
2.18. ПЦР с обратной транскрипцией
2.19. Количественное определение включения бромдезоксиуридина
(BrdU) в ДНК
2.20. Обработка данных
Глава 3. Результаты и обсуждение
3.1. Характеристика биологической модели

3.1.1. Сохранность мутаций при культивировании in vitro
3.1.2. Характеристика суспензионных культур
3.1.3. Количество ядерной ДНК в клетках культур
3.2. Влияние экзогенной АБК на синтез ДНК и митотическую активность .
3.3. Влияние кратковременных экспозиций с экзогенной АБК на синтез этилена культивируемыми клетками
3.4. Влияние АБК на рост и дифференцировку клеток
3.5. Влияние АБК на фосформирование растворимых белков клеток А. thaliana Col-О и этилен-нечувствительных мутантов etrl-1, ctrl-1 и ein2-l .
3.6. Влияние АБК на МАПК активность культивируемых клеток Col-О и этилен-нечувствительных мутантов
3.7. Идентификация МАПК и их предполагаемых субстратов при помощи MALDI-TOF MS
3.8. Влияние АБК на транскрипцию генов индивидуальных МАПК и генов протеинкиназ семейства SnRK
Заключение
Выводы
Список литературы

1.4. ПРОЛИФЕРАЦИЯ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ И ЕЕ РЕГУЛЯТОРЫ
В отличие от животных, рост растений, происходящий в течение всей жизни растительного организма, — постэмбриональный непрерывный процесс, основанный на делении клеток и увеличении их размеров. Однако применительно к растениям целесообразнее рассматривать не просто деления клеток, а феномен клеточной пролиферации, что включает в себя как контроль самого клеточного цикла; так и его остановку, реактивацию, эндоциклы, дифференциацию и гибель клеток. Эти процессы, рассматриваемые на клеточном уровне, безусловно, должны быть связаны с определенными онтогенетическими программами.
Нарушения клеточной пролиферации у растений может иметь серьезные последствия, хотя растения достаточно устойчивы к изменениям уровня регуляторов клеточного цикла. Изучение генов, кодирующих белки, управляющие клеточным циклом, роли фитогормонов и их рецепторов, а также путей передачи гормональных сигналов в настоящее время приобрело существенный размах. Стало очевидным, что за прохождение клеточного цикла отвечает многокомпонентная регуляторная система, включающая ' регуляцию транскрипции, белок-белковые взаимодействия, процессы фосфорилирования и дефосфорилирования, а также - деградацию белков (Francis, 2007; Jurado et al., 2008; Berkmans and De Veylder, 2009).
1.4.1. Механизмы регуляции клеточного цикла
У растений, как у всех эукариот, процесс клеточного деления включает фазы репликации и сегрегации ДНК: S-фазу (S) и митоз (М). Между ними имеется два интервала G1 и G2: G1 - промежуток между М- и S-фазами, a G2 - между S- и М-фазами. Для того чтобы каждая дочерняя клетка получила одинаковый набор наследственного материала, необходимо контролировать G1/S- и 02/М-переходы. Основными регуляторами, обеспечивающими эти переходы у растений, как и у других организмов, являются Сер/Тре циклин-зависимые протеинкиназы (CDK, от Cyclin-Dependent Kinase), которые активируются в результате связывания с регуляторными белками циклинами (CYC).