Двухкомпонентные системы регуляции ответа цианобактерии Synechocystis на гиперосмотический и солевой стрессы

• Автор: Шумская, Мария Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 90 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .

1.1 Двухкомпонентные системы

Организм и стресс.

Открытие двухкомпонентных систем

Строение двухкомпонентной системы. Механизм передачи сигнала

Разнообразие доменов Шк и Яге

Каким образом Шк и Яге удается специфически взаимодействовать

1.2 Участие двухкомпонентных систем в регуляции ответов на

СТРЕССЫ
Несколько сенсоров могут активировать один и тот же сигнальный
Взаимодействие между разными двухкомпонентными системами.
Участие юсфатаз в передаче сигнала.
Транскрипционные и посттранскрипционные механизмы регуляции.
1.3 Регуляция ответа на некоторые абиотические стрессы.
Осмотический стресс
Солевой стресс.
1.4 Восприятие абиотических стрессов у ЗтЕСносУБт бр. РСС
Изученные двухкомпонентные системы.
Регуляция ответа на солевой и гиперосмотический стрессы
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Штаммы цианобактерий.
2.2 Конструирование рекомбинантных штаммов.
2.3 Трансформация клеток цианобактерий.
2.4 Условия культивирования
2.5 Экспериментальные условия.
2.6 Выделение РНК.
2.7 Слотблот гибридизация
2.8 НОЗЕРНБЛОТ ГИБРИДИЗАЦИЯ
2.9 Анализ экспрессии генов с помощью ДНКмикрочипов ОЫА МЮЛОАЛЛАУ
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Конструирование библиотеки мутантов, дефектных по генам регуляторов ответа
3.2 Анализ экспрессии генов мутантов по Яке при солевом стрессе с
ПОМОЩЬЮ СЛОТБЛОТ и НОЗЕРНБЛОТ ГИБРИДИЗАЦИИ
Слотблот анализ
Поиск гистидинкиназы партнера для ЯгеЗ.
Нозернблот анализ
3.3 ААЛИЗ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ МУТАНТОВ ПО ЯЛЕ ПРИ СОЛЕВОМ СТРЕССЕ С
помощью ДНКмикрочипов
3.4 Анализ экспрессии генов мутантов по Яле при
ГИПЕРОСМОТИЧЕСКОМ СТРЕССЕ С ПОМОЩЬЮ СЛОТБЛОТ И НОЗЕРН
ГИБРИДИЗАЦИИ
Слотблот анализ
Нозернблот анализ
3.5 Анализ экспрессии генов мутантов по Яле при
ГИПЕРОСМОТИЧЕСКОМ СТРЕССЕ С ПОМОЩЬЮ ДНКМИКРОЧИПОВ
3.6 Взаимодействие регуляторных систем, контролирующих
ЭКСПРЕССИЮ ГЕНОВ ПРИ СОЛЕВОМ И ГИПЕРОСМОТИЧЕСКОМ СТРЕССАХ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
выводы
ЛИТЕРАТУРА


, регулирующая систему поглощения марганца i . . регулирующая систему детоксикации никеля . Показано, что гистидинкиназа НкЗЗ является сенсором холодового i . ii . i . Кроме того, обнаружены еще три гистидинкиназы Нк, Нкб и Нк, отвечающие за восприятие сигнала солевого стресса i . Вместе с тем, регуляторы ответа, принимающие сигнал от этих гистидинкиназ, все еще остаются неизвестными. Поэтому задача идентификации регуляторов ответа и целых систем восприятия и передачи сигналов представляется очень актуальной. Целью работы являлась идентификация двухкомпонентных систем регуляции, участвующих в восприятии и передаче сигналов при гиперосмотическом и солевом стрессах в клетках ЗупесЬосузиэ. Получение библиотеки мутантов, дефектных по генам, кодирующим регуляторы ответа. Исследование экспрессии генов у мутантов под действием гиперосмотического и солевого стрессов. Идентификация сенсорных гистидинкиназ и принимающих от них сигналы регуляторов ответа, отвечающих за экспрессию генов под воздействием гиперосмотического и солевого стрессов. ГЛАВА 1. Прокариотические организмы, дрожжи и растения постоянноподвергаются стрессам, возникающим в меняющейся окружающей среде. Выживание и успешное существование в подобных условиях зависит исключительно от способности организмов адаптироваться к агрессивному влиянию внешнего мира. Важную роль в ответе организма на изменениесреды играют системы восприятия и передачи стрессовых сигналов, поступающих извне. Исследование подобных сигнальных систем представляет собой несомненный интерес. Изучая их, мы сможем понять фундаментальные механизмы передачи информации в клегках, восприятия клетками сигналов о стрессах. Полученные данные могут применяться в смежных науках например, для разработки антимикробных препаратов i , или при изучении влияния внешних стрессов на важные сельскохозяйственные сорта растений. Критическим вопросом в исследованиях передачи сигнала,, проводящихся уже много лет, является следующий каким образом организму удатся должным образом отвечать на огромную массу стрессов, поступающих из внешней среды Вс, что мы знаем о регуляции бактериальных генов, базируется на исследованиях, жстко ограниченных стенами лаборатории, где условия эксперимента старательно контролируются и, как правило, бактерия подвергается только одному стрессу в течение эксперимента. Только сейчас, с накоплением огромного количества самых разных данных, мы начинаем понимать, как это происходит. Бактерии воспринимают окружающий мир с помощью самых разных систем, включающих в себя вторичные метаболиты и ионы, например, цАМФ и 2, регуляторные белки, такие как i i и i , сродство к ДНК которого меняется в зависимости от связывания с лигандом i i, . Однако самым распространенным механизмом восприятия и передачи сигналов в бактериях являются так называемые двухкомпонентные системы , . Название двухкомпонентная отражает историю своего открытия около двадцати лет назад с помощью скрининга бактериального генома и поиска гомологий были обнаружены два консервативных белка, повидимому, составляющих одну регуляторную систему . ix . Последующие биохимические и структурные исследования этих белков позволили достаточно полно описать их строение и функции гистидинкиназа i и регулятор ответа формируют центральное ядро фосфатной сигнальной системы, называемой в дальнейшем двухкомпонентная система . Двухкомпонентные системы достаточно широко распространены в живом мире гена, кодирующих белки этих систем, найдено у ii i i Т. i . i ii . i i i . ii и ii i, . В геноме цианобактерии i .