Изучение экспрессии генов, вовлеченных в модификацию жирных кислот, на экспериментальных моделях

• Автор: Шимшилашвили, Христина Романовна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 194 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Молекулярные механизмы стрессового ответа растений на абиотические факторы среды

1.2. Мембраны: структура, роль в толерантности растений

1.3. Биосинтез жирных кислот мембранных липидов в растениях

1.4. Десатуразы - ключевые ферменты модификации мембранных липидов

1.5. Перспективы генетической инженерии растений для выяснения

молекулярных механизмов стрессового ответа растений и создания растений, толерантных к абиотическим стрессам

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Методы молекулярного клонирования
2.2. Методы культивирования и трансформации растений картофеля
2.3. Методы получения и анализа бактериальных
и растительных белков
2.4. Количественные и качественные методы определения активности
репортерного белка лихеназы
2.5. Методы определения жирно-кислотного состава бактериальных и
растительных трансформантов
2.6. Методы определения устойчивости растений к
стрессовым факторам
2.7. Биоинформационный анализ и статистическая
обработка результатов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Сравнительный анализ кодонового состава гена сіезА, кодирующего А12-десатуразу цианобактерий и модельных организмов
3.2. Клонирование нативного гена и конструирование прокариотических
экспрессионных векторов
3.3. Конструирование гибридного гена йєбА-іісВМЗ и экспрессионных
векторов для его экспрессии
3.4. Молекулярно-генетический и биохимический анализ бактериальных трансформантов, несущих плазмиды с нативным (йевА) и гибридным (ёезА-ИсВМЗ) генами
3.5. Конструирование экспрессионных векторов для трансформации растений
3.6. Получение первичных трансформантов растений картофеля и их молекулярно-генетический анализ
3.7. Сравнительное изучение показателей Холодовой устойчивости у контрольных и трансгенных растений
3.8. Сравнительное изучение краткосрочного и длительного холодового воздействия на толерантность контрольных
и трансгенных растений
3.9. Сравнительное изучение устойчивости к фитофторозу
и поранению контрольных и трансгенных растений
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
Абиотические стрессы, такие как засуха, засоление, экстремальные температуры - первопричина уменьшения урожая [Boyer, 1982; Bray et al, 2000]. Воздействие стрессовых факторов приводит к серии морфологических, физиологических, биохимических и молекулярных изменений, которые негативно сказываются на росте и продуктивности растений. Ответ на абиотический стресс - важен для неподвижных организмов, таких как растения, поскольку этот тип организмов не способен выжить, если не их способность справиться с изменениями окружающей среды. Для сохранения роста и продуктивности растения должны адаптироваться к стрессовым условиям и включить специфические защитные механизмы. Современные данные свидетельствуют о сложности ответных реакций растений на стрессовые воздействия, в которые вовлечены множество генов и биохимико-молекулярных механизмов. Механизмы молекулярно-генетического контроля толерантности растений к абиотическим стрессам основаны на активации и регуляции специфических генов. Эти гены вовлечены в целый каскад последовательных ответов на стресс, таких как восприятие и передача сигналов, активация транскрипционных факторов, защита мембран и белков, удаление свободных радикалов и токсических компонентов. Большой успех в области исследований стрессовых ответов растений на воздействие стрессовых факторов достигнут с использованием методов молекулярной генетики,

/ сахароз;
сахароза

Гексозофосфат

Фосфоенолпируват-
Іпируват киназа
пируват

ЧІДИТОЗОЛЬ
Рисунок 1.5. Схемы образования пула жирных кислот (а) и триацилглицеролов (б) в растениях. Для простоты приводятся не все реакции.
Остановимся кратко на описании пути биосинтеза жирных кислот в растениях. Продукты фотосинтеза превращаются в сахара, которые далее через гликолитический путь или через, так называемый, РУБИСКО путь, преобразуются в предшественники жирных кислот. В результате последовательных реакций в пластидах, первоначально из пирувата происходит образование ацетил-КоА (эту реакцию катализируют пируват дегидрогеназы). Далее ацетил-КоА конвертируется в малонил-КоА. Малониловая группа в последствии связывается ацил-переносящим белком (АПБ) с образованием малонил-АПБ, который и является субстратом для комплекса синтетаз жирных кислот. Синтез de novo ЖК в пластидах происходит за счет повторяющихся серий конденсации, редукции и дегидратации, в результате которых добавляют два атома углерода от малонил-