Дифференциальный распад мРНК злаков in vitro как молекулярно-кинетический маркер эффекта взаимодействия генотип-среда

• Автор: Алексеенко, Жанна Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Влияние экзогенных факторов на стабильность мРНК растений

1.2. Факторы, определяющие селективную деградацию мРНК

1.2.1. Цисэлементы стабильности мРНК

1.2.2. Трансфакторы, участвующие в регуляции распада мРНК

1.2.3. Пути деградации мРНК в растительной клетке

1.3. Посттранскрипционное молчание генов и РНК

интерференция

1.4. Методические подходы к изучению деградации мРНК
1.4.1. Методы определения содержания специфических мРНК
1.4.2. Методы оценки стабильности мРНК
1.4.3. Применение технологий массового анализа экспрессии генов для изучения стабильности мРНК
1.5. Анализ литературных данных о распаде мРНК эукариот в
высокоочищенных препаратах i vi
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Подготовка растительного материала
2.2. Выделение суммарной РНК
2.3. Обработка мРНК целитом
2.4. Аффинная хроматография мРНК на полиУсефарозе
2.5. Термальная хроматография нолиАмРНК на полиУсефарозе
2.6. Радиоактивное мечсние дезоксирибонуклеотидных зондов
2.7. Гибридизация дезоксирибонуклеотидных зондов с лолиАмРНК
на колонке полиУсефарозы
2.8. Гибридизация дезоксирибонуклеотидных зондов с мРНК
в растворе
2.9. Синтез кДНК и полимеразная цепная реакция
2 Электрофоретический анализ РНК и ДНК
2 Статистическая обработка результатов
2 Использованные реактивы
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Сравнение закономерностей деградации мРНК злаков i viv и i
3.2. Влияние света и температуры выращивания на стабильность мРНК
пшеницы и ячменя
3.3. Изменение стабильности мРНК пшеницы и ячменя под действием
стрессов
3.4. Влияние биологически активных веществ на стабильность мРНК
пшеницы
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Хотя многие мРНК растений нестабильны в любых условиях и их содержание в цитоплазме регулируется уровнем транскрипции, несомненно, что существует i число транскриптов с регулируемой стабильностью мРНК. В литературе описано множество примеров регуляции экспрессии генов у растений, в которых изменение стабильности мРНК предполагается важнейшим компонентом регуляции. В большинстве таких исследований вывод об изменении стабильности мРНК основывается на разнице между уровнем транскрипции и скоростью накопления транскрипта или на экспериментах с ингибиторами транскрипции iv , i . , i, . Модуляция стабильности мРНК даст возможность эффективной регуляции белкового синтеза в процессах клеточного роста и дифференцировки. Так, показано, что содержание мРНК гистона НЗ растений регулируется изменением стабильности транскрипта в зависимости от фазы клеточного цикла и накопленного количества гистона НЗ . Свет является одним из главных факторов внешней среды, определяющих рост и развитие растений. Не удивительно, что стабильность многих растительных транскриптов регулируется светом. Фоторегуляция экспрессии генов у высших растений интенсивно изучается с начала х годов. Однако до сих пор мало известно о том, экспрессия каких именно генов высших растений регулируется светом, и какие фоторецепторы передают сигнал. В некоторых случаях фоторегуляции экспрессии генов существенное значение имеет модуляция стабильности мРНК i, . Прогресс в функциональном анализе фоторецепторов произошел в середине х годов в связи с использованием мутантных растений, не имеющих тех или иных фоторецепторов, в частности, из семейства фитохромов. Новейшие методические подходы с использованием микрочипов и флуоресцентного сканирования открывают широкие перспективы идентификации генов, экспрессия которых регулируется светом, и фоторецепторов, участвующих в реакции на свет , . Изучение экспрессии некоторых регулируемых светом генов в листьях гороха показало, что содержание каждой из шести изученных мРНК в цитоплазме было результатом двух посттранскрипционных механизмов эффективности нуклеоцитоплазмотического транспорта и дифференциальной деградации этих транскриптов в ответ на различные условия освещения iv , . РНК пластид и таким образом регулирует экспрессию генов хлоропластов . В проростках сои мРНК малой субъединицы рибулозо1,5бифосфат карбоксилазы в три раза менее стабильна на свету, чем в темноте i , . Авторы предположили, что реакция на свет может изменяться в процессе развития растения. Действительно, сравнение уровня транскрипции и накопления мРНК у взрослых растений сои показал, что этот транскрипт более стабилен на свету, чем в темноте. Еще один пример регулируемой светом экспрессии генов, контролируемой на уровне стабильности мРНК, ген, кодирующий фсрредоксин I 1 гороха. Фсрредоксин I является главным переносчиком электронов в фотосинтезе. Светоиндуцированная регуляция экспрессии этого гена в этиолированных проростках гороха происходит преимущественно на транскрипционном уровне. Однако в растущих на свету тканях листьев накопление мРНК 1, повидимому, определяется на уровне стабильности транскрипта i . Активность многих генов растений регулируется концентрацией питательных веществ, например, углеводов. Так, показано, что содержание сахарозы в питательной среде в клеточной культуре риса влияет на экспрессию гена аамилазы, меняя стабильность мРНК. Добавление сахарозы снижает содержание соответствующей мРНК и через изменение интенсивности транскрипции и через модуляцию стабильности транскриптов. У риса аамилаза кодируется, по меньшей мере, восемью различными генами, транскрипционная активность которых чрезвычайно мала в присутствии сахарозы. В условиях углеводного голодания стабильность транскриптов увеличивается примерно в четыре раза, транскрипт накапливается и начинает в большом количестве синтезироваться фермент .