Регуляция экспрессии гена агглютинина зародыша пшеницы фитогормонами в корнях проростков пшеницы

• Автор: Авальбаев, Азамат Мэлсович
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 144 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Гормональная регуляция синтеза белка у растений

1.1.1. Уровни гормональной регуляции синтеза белка у

растений

1.1.2. Молекулярные механизмы регуляции транскрипции фитогормонами

1.1.3. Гормональная регуляция синтеза белка на посттранскрипционном уровне

1.2. Характеристика АЗП

1.2.1. Предполагаемые функции лектина пшеницы

1.2.2. Контроль абсцизовой кислотой синтеза и количественного уровня АЗП

1 , V
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ,
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Объект исследования.
2.2. Постановка физиологических опытов.
2.2.1. Постановка опытов с использованием эпибрассинолида
2.2.1.1. Подбор оптимальных концентраций действия эпибрассинолида.
2.2.1.2. Постановка опытов с применением эпибрассинолида.
2.2.2. Схема опытов с использованием различных фитогормонов
2.2.3. Экстрагирование фитогормонов и лектина из одной растительной навески для последующего определения их содержания.
2.2.3.1. Определение содержания лектина и фитогормонов
методом ИФА.
2.2.4. Подготовка компетентных клеток
2.2.5. Трансформация компетентных клеток Е.соН плазмидной
2.2.6. Выделение и очистка плазмидной ДНК
2.2.7. Выделение РНК.
2.2.8. Элюция ДНК из агарозных гелей.
2.2.9. Радиоактивное мечение препарата ДНК.
2.2 Дотблот анализ РНК
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние фитогормонов на динамику содержания лектина и ЛБК
в корнях проростков пшеницы
3.1.1. Изменение содержания АЗП и АБК в корнях проростков пшеницы при воздействии АБК и ГК
3.1.2. Участие АБК и ГК в регуляции экспрессии гена лектина пшеницы.
3.1.3. Уровни гормональной регуляции накопления АЗП в
корнях проростков пшеницы
3.1.4. Изменение содержания АЗП и АБК в корнях
проростков пшеницы при воздействии Б АП и ИУК
3.2.5. Участие БАП и ИУК в регуляции экспрессии гена
лектина пшеницы
3.2. Влияние эпибрассинолида на количественный уровень
лектина в корнях проростков пшеницы
3.2.1. Динамика содержания АЗП в корнях проростков пшеницы
под влиянием эпибрассинолида
3.2.1.1. Влияние эпибрассинолида на гормональный статус
растений
3.2.2. Индукция под влиянием эпибрассинолида экспрессии
гена АЗП в корнях проростков пшеницы.
3.3. Взаимовлияние АЗП и фитогормонов в регуляции роста проростков
пшеницы
3.3.1. Влияние АЗП на ростовые параметры проростков пшеницы.
3.3.2. Влияние лектина на гормональный баланс в корнях проростков пшеницы.
3.3.3. Взаимодействие АЗП и эпибрассинолида в контроле митотической активности клеток корней пшеницы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Однако наиболее ярко и наглядно, особенно в последнее время, специфика действия гормонов показана с использованием гормондефицигных и гормоннечувствительных мутантов. У первых нарушены пути биосинтеза фитогормона, в результате чего резко снижен его эндогенный уровень, у вторых отсутствуют компоненты либо рецепции, либо сигнальной трансдукции гормона при этом его эндогенный уровень может оставаться в норме, однако и в том, и в другом случае отсутствие действия какоголибо из фитогормонов сказывается в фенотипическом ответе мутантов в сравнении с дикими формами. Кулаева, Муромцев и др. , i, , ii . Уже с момента открытия разных классов фитогормонов, которое происходило постепенно, становилось ясным, что в основе проявления их физиологического действия лежит воздействие на интенсивность метаболизма растительных клеток, которое прежде всего связано с изменением белковонуклеинового обмена, при этом затрагиваются не только узкие звенья такого интегрального процесса как метаболизм клеток, но и его направленность в целом. Это очевидно может приводить к изменению структурного и функционального состояния клеток. Естественно, такие глубокие перестройки не могут быть не связаны с синтезом белка, являющимся, как известно, центральным звеном метаболизма клеток. Поэтому очевидно, что в регуляции экспрессии растительного генома участвуют фитогормоны, хотя, гормональная система не является единственной в его регуляции. Любые изменения в структуре и функциональной активности клеток сопровождаются деградацией и синтезом новых веществ, особенно белков, поскольку реализация физиологических программ требует согласованного действия большого числа структурных, ферментных и регуляторных белков. Поэтому неудивительно, что как тотальный синтез белка, так и экспрессия генов конкретных белков находится под пристальным вниманием многих исследователей. Следует подчеркнуть, что фитогормонам и другим физиологчески активным соединениям при изучении молекулярных механизмов регуляции белкового синтеза на разных уровнях отводят значительное место, о чем свидетельствует огромный массив литературных данных. В настоящее время получены убедительные доказательства участия представителей всех классов фитогормонов в регуляции общей интенсивности транскрипции и трансляции. АБК и этилен напротив, оказывают, как правило, ингибирующий эффект на тотальный синтез РНК и белка Кулаева, Полевой, Муромцев и др. Однако, несмотря на это, каждый из фитогормонов участвует в позитивной и негативной регуляции физиологических программ, реализация которых требует перестроек на генном уровне, и, вероятно, с этим связана и направленность протекания физиологических процессов, диктуемых фазами развития растительного организма в ходе онтогенеза и внешними условиями существования. Поэтому неудивительно, что гормоны активаторного типа действия могут проявлять негативную регуляцию экспрессии отдельных генов, а этилен и АБК, напротив, участвуют в индукции генной экспрессии. Так, например, цитокинин в растении i индуцирует экспрессию раннего гена нодулина iv . РНК гена 9 и других генов в огурце . . Вместе с тем, цитокинины в целом индуцируют активность транскрипции и трансляции в разных растительных объектах Кулаева, Шакирова и др. Клячко, i, i, i . АБК может выступать в качестве индуктора экспрессии семейства x генов, среди которых, так называемые i и ген, кодирующий агг лютинин зародыша пшеницы АЗП iv, , . , , хотя, как уже упоминалось выше, она подавляет синтез всех типов РНК, причем наиболее сильно образование мРНК Кораблева, и тотальный синтез белка . v, . Интересно отметить, что антагонизм фитогормонов в физиологическом ответе, например, ростовом, проявляется также на экспрессии одних и чех же генов. Так, известно, что цитокинин стимулирует, а АБК ингибирует рост изолированных этиолированных семядолей тыквы и люпина, а также их позеленение Клячко, Заякин, .