научный журнал по биологии Физиология растений ISSN: 0015-3303

ВЕРЕЩАГИН А.Г., ГОЛДЕНКОВА-ПАВЛОВА И.В., ДЕРЯБИН А.Н., ЛОСЬ Д.А., МААЛИ АМИРИ Р., НОСОВ А.М., ПЧЁЛКИН В.П., ТРУНОВА Т.И., ЦЫДЕНДАМБАЕВ В.Д., ЮРЬЕВА Н.О. — 2007 г.

Ген desА, кодирующий 12-ацил-липидную десатуразу ЖК в цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803, был экспрессирован в растениях картофеля (Solanum tuberosum L.). Для оценки эффективности экспрессии гена десатуразы в растениях его последовательность была трансляционно слита с последовательностью репортерного гена, кодирующего термостабильную лихеназу. Сравнительный анализ экспрессии нативного и гибридного генов показал, что лихеназа в составе гибридного белка сохраняла как активность, так и термостабильность, а десатураза сохраняла способность катализировать введение двойной связи в цепи ЖК и, тем самым, модифицировать их состав в липидах мембран. В надземных органах большинства трансформированных растений абсолютное содержание отдельных полиненасыщенных ЖК – линолевой и линоленовой, а также суммы ненасыщенных кислот было, соответственно, на 39–73, 12–41 и 20–42% выше контроля. Кратковременное жесткое охлаждение всех трансформантов до –7°С никак не повышало интенсивность перекисного окисления их мембранных липидов; в то же время у контрольных растений оно в этих условиях значительно (на 25%) возрастало по сравнению с неохлажденным вариантом. Все эти различия могут свидетельствовать о более высоком уровне устойчивости трансформированных растений к гипотермии и вызванному ею окислительному стрессу.

ВЕЛИЧКА Р., МАРЦИНКЯВИЧЕНЕ А., РИМКЕВИЧЕНЕ М. — 2007 г.

Определяли оптимальную густоту посева ярового рапса (Brassica napus L.), учитывая фотосинтетические показатели растений в начале фазы цветения. Установлено, что при увеличении густоты посева от 100 до 350 растений/м2, по сравнению с наиболее редким посевом (50–100 растений/м2) индекс листовой поверхности (ИЛП) посева увеличивался на 18.2–80.2%, а ИЛП растения уменьшался на 38.8–67.3%. ИЛП растения зависел от интенсивности ФАР, попадающей на 1/2 и 1/4 высоты посева и на поверхность почвы. При увеличении густоты от 100 до 350 растений/м2 фотосинтетический потенциал (ФП) посева увеличился в 1.8 раза по сравнению с наиболее редким посевом. ФП растения в наиболее густом посеве рапса был в 3 раза меньше, чем в наиболее редком. С увеличением густоты посева от 100 до 250 растений/м2 прирост биомассы в расчете на единицу листовой поверхности за сутки увеличивался на 27.0% и зависел от ИЛП по сравнению с наиболее редким посевом. С уменьшением площади листьев уменьшался прирост биомассы в расчете на единицу листовой поверхности растения за сутки: в наиболее густом посеве рапса величина этого показателя была на 58.3% меньше по сравнению с наиболее редким. На продуктивность рапса в фазе цветения влияли: густота посева, ИЛП растений, интенсивность ФАР, попадающей на 1/2 и 1/4 высоты посева и на поверхность почвы, ФП и прирост биомассы в расчете на единицу листовой поверхности за сутки. Между продуктивностью посева в фазе цветения и урожаем семян рапса установлена существенная параболическая зависимость. С увеличением густоты посева от 100 до 350 растений/м2 урожай семян одного растения существенно уменьшался (на 33.1–78.5%), по сравнению с наиболее редким посевом. Наибольшее влияние на урожай семян одного растения оказывал ИЛП и прирост биомассы в расчете на единицу листовой поверхности за сутки. С увеличением числа растений на единице площади до 250–300 растений/м2 урожай семян рапса существенно увеличивался (на 28.6–58.8%), по сравнению с наиболее редким посевом, при достижении плотности 300–350 растений/м2 урожай семян снижался из-за подавления роста растений и снижения их продуктивности. Результаты проведенных исследований позволяют предполагать, что фотометрические параметры посева ярового рапса при густоте посева 100–250 растений/м2 являются наиболее оптимальными и в агроклиматических условиях Литвы создают основу для формирования большого биопотенциала общей биомассы и урожая семян ярового рапса.

ВОЛОТОВСКИЙ И.Д., ДУБОВСКАЯ Л.В., КНЯЗЕВ Д.М., КОЛЕСНЕВА Е.В. — 2007 г.

Оксид азота при экзогенном применении его донора нитропруссида натрия и пероксид водорода оказывают на листья табака антагонистическое (микромолярные концентрации) или синергетическое (миллимолярные концентрации) действие. При Н2О2-индуцированном окислительном стрессе NO, действуя при низких концентрациях, подавлял перекисное окисление липидов, фрагментацию тотальной ДНК и препятствовал увеличению содержания растворимых белков в клетках Nicotiana plumbaginifolia. При высоких концентрациях NO индуцировал каспазо-подобную активность, вызывал деградацию ДНК и растворимых клеточных белков, уменьшал синтез АТФ. Полученные результаты находятся в соответствии с гипотезой о двойственной роли NO в растениях, выступающего в качестве антиокислителя (перехватчика активных форм кислорода) и сигнального медиатора. Есть основания полагать, что, независимо от механизма действия, при окислительном стрессе в листьях табака оксид азота выполняет протекторную роль, поскольку даже при высоких концентрациях он оказывал не мгновенное токсическое действие, а запускал программируемую гибель клеток через активацию каспазо-подобных протеаз.

БАБАКОВ А.В., ВАСЕКИНА А.В., ВОБЛИКОВА В.Д., ЕРШОВ П.В., РОСЛЯКОВА Т.В., ТАРАНОВ В.В. — 2007 г.

В ячмене (Hordeum vulgare L.) идентифицирован фрагмент кДНК, составляющий 80% от полной нуклеотидной последовательности кДНК и кодирующий полипептид из 401 аминокислотных остатков, имеющий высокую степень гомологии (83%) с K+/H+-антипортером томата (LeNHX2). Мы предположили, что идентифицированный фрагмент кДНК кодирует новую изоформу Na+, K+/H+-антипортера, которая была названа HvNHX4. Транскрипты гена HvNHX4 обнаруживались в корнях и листьях проростков ячменя, и их количество не менялось при солевом стрессе. К С-терминальному фрагменту HvNHX4 были получены антитела. Вестерн-блот-анализом белков мембранных фракций показано, что HvNHX4 локализуется в вакуолярных мембранах, а также, видимо, в мембранах эндоплазматического ретикулума и мембранах аппарата Гольджи, и в следовых количествах в плазматических мембранах. Проведен сравнительный вестерн-блот-анализ двух изоформ HvNHX4 и HvNHX2 в вакуолярных мембранах, выделенных из корней и листьев проростков 4 сортов ячменя, отличающихся по устойчивости к солевому стрессу. Белок HvNHX4 обнаруживался в корнях контрольных растений неустойчивого сорта Белогорский, а в корнях устойчивого сорта Московский 121 его количество возрастало после солевого стресса. Количество белка HvNHX2 возрастало при стрессе в корнях и листьях устойчивого сорта Эло, а в растениях неустойчивого сорта Белогорский не менялось. Результаты экспериментов свидетельствуют в пользу органо- и сортоспецифичной экспрессии в ячмене разных изоформ Na+, K+/H+-антипортера, и регуляции их экспрессии на посттранскрипционном уровне при солевом стрессе.

ЖУКОВА Н.В. — 2007 г.

Исследован состав ЖК симбиотических динофлагеллят, выделенных из герматипного коралла Echinopora lamellosa, адаптированного к 95, 30, 8 и 2% ФАР. Полярные липиды и триацилглицерины существенно различались между собой по составу ЖК. Полярные липиды были богаты ненасыщенными, а триацилглицерины (ТАГ) – насыщенными ЖК. Свет оказывал существенное влияние на состав ЖК как полярных липидов, так и ТАГ. Повышение уровня освещенности вызывало увеличение содержания кислоты 16:0 в обеих группах липидов и кислоты 16:1(n-7) – в ТАГ. Очевидно, на ярком свету в клетках симбиотических динофлагеллят происходит активный синтез кислоты 16:0 de novo. При этих энергетически затратных процессах утилизируются излишки энергии. При уменьшении интенсивности света происходило увеличение содержания кислот 18:4(n-3) и 20:5(n-3) в полярных липидах, которое сопровождалось повышением содержания хлорофилла a в клетках зооксантелл, в то время как уровень кислот 22:6(n-3) и 20:4(n-6) снижался. Хотя относительное содержание индивидуальных ЖК значительно варьировало при изменении уровня освещенности, в целом баланс между насыщенными и полиненасыщенными ЖК менялся незначительно. Сделан вывод, что роль фотоадаптации не сводится лишь к изменению ненасыщенности липидов и жидкостности клеточных мембран. Предполагается, что вызванное светом изменение состава ЖК, отражает взаимосвязь фотосинтетических процессов и биосинтеза ЖК.

АЛЯВИНА А.К., ГОНЧАРУК Е.А., ЗАГОСКИНА Н.В. — 2007 г.

Изучали влияние кадмия (6.3×10–5 М или 10.6×10–5 М) на рост каллусных культур чайного растения (Camellia sinensis L.) листового, стеблевого и корневого происхождения, а также образование в них фенольных соединений, в том числе характерных для чая флаванов, и лигнина. Под влиянием кадмия у каллусов листового и стеблевого происхождения прирост биомассы снижался, в отличие от каллуса корневого происхождения, сохранявшего ростовые характеристики на уровне контроля. В этих условиях в листовом каллусе содержание фенольных соединений, в том числе и флаванов, уменьшалось, тогда как в стеблевом и корневом каллусах – либо повышалось (при концентрации кадмия 6.3×10–5 М), либо было близким к контролю (при концентрации 10.6×10–5 М). Количество лигнина увеличивалось в корневом и стеблевом каллусах и оставалось без изменений в листовом каллусе. Все это свидетельствует о том, что под влиянием кадмия происходили изменения в фенольном метаболизме каллусных культур чайного растения, зависящие как от концентрации тяжелого металла в среде, так и от происхождения каллусов.

АМИНИ Ф., ХОАНГ К.Т., ШИН ДЖ. Ш., ЭСАНПУР А.А. — 2007 г.

Исследование вызываемых солью изменений в протеоме с использованием двумерного гель электрофореза белков с высокой разрешающей способностью, идентификации белков масс-спектрометрией и поиска в базах данных может позволить выявить наиболее важные гены. Томат (Lycopersicon esculentum Mill.) представляет собой удобное модельное растение для изучения механизмов солеустойчивости растений. Семена томата сорта Shirazy проращивали на водно-агаровой среде. После прорастания проростки переносили на МС-среду, к которой добавляли 0, 40, 80, 120 и 160 мМ NaCl. Через 24 ч собирали образцы листьев и корней и экстрагировали из них белки, а также определяли сухой вес побегов. Изменения в составе белков, вызванные солью, сначала исследовали одномерным ДДС-электрофорезом в полиакриламидном геле. Белки листьев также анализировали двумерным электрофорезом (ДЭ). Сухой вес побегов снижался при увеличении концентрации соли в среде. ДДС-ПАГЕ обнаружил индукцию, по крайней мере, 5 белков: три белка с мол. м. 30, 62 и 75 кД в корнях и два белка с мол. м. 38 и 46 кД в листьях. На двумерных электрофореграммах можно было различить более 400 белковых пятен. По крайней мере, 18 из них изменялись под влиянием солевого стресса. Три из них были новыми белками, 6 белков накапливались и количество 5 белков снижалось при солевом стрессе. Синтез 4 белков листьев был полностью подавлен в присутствии соли. Десять пятен анализировали методом MALDI-TOF (от atrix- ssistant aser esorption onization- ime f light), благодаря чему были идентифицированы некоторые белки, которые могут играть физиологическую роль при солевом стрессе. Экспрессия при солевом стрессе новых белков (эноил-КоА-гидратаза, гомолог рецептора эпидермального ростового фактора, белок солеустойчивости, гомолог фосфоглицерат-мутазы и белок M2D3.3) показывает, что клетки листьев томата отвечают на солевой стресс изменениями в разных физиологических процессах. Все идентифицированные белки как-то связаны с разнообразными ответными реакциями на солевой стресс, например, таким как пролиферация клеток.

АНДРЕЕВ И.М., КОВАЛЕВА Л.В., МИНКИНА Ю.В., ТИМОФЕЕВА Г.В. — 2007 г.

Исследовано влияние экзогенных синтетических гормонов ИУК, АБК и ГК3 на внутриклеточный рН (рНс) непрорастающих и прорастающих пыльцевых зерен петунии (Petunia hybrida L.). Для оценки рНс использовали флуоресцеин диацетат. У непрорастающих пыльцевых зерен рНс относительно быстро снижался под действием всех выбранных соединений, а затем через 10–15 мин постепенно возвращался к своему исходному значению. Прорастающие пыльцевые зерна в присутствии ИУК и АБК претерпевали относительно быстрое защелачивание цитозоля, которое в испытанном временном интервале практически не обращалось со временем. Вместе с тем, ГК3 вызывал закисление цитозоля, т.е. эффект, подобный тому, что наблюдался в непрорастающих пыльцевых зернах. Гормон-индуцированный щелочной сдвиг рНс прорастающих пыльцевых зерен полностью подавлялся в присутствии ортованадата натрия, тогда как в отсутствие гормонов этот ингибитор не влиял на величину рНс. Ортованадат натрия также заметно замедлял кинетику восстановления рНс непрорастающих пыльцевых зерен после гормон-индуцированного закисления цитозоля, приводил к снижению рНс тех же пыльцевых зерен в контроле и сильно ослаблял в них эффекты всех испытанных гормональных препаратов. На основании этих результатов предполагается, что физиологическое действие фитогормонов в данной системе включает в себя модуляцию рНс, а именно временное нарушение гомеостатической регуляции рН цитозоля клеток пыльцевого зерна, которое может играть сигнальную роль в инициации дальнейших клеточных ответных реакций, запускаемых фитогормонами. Полученные данные позволяют заключить, что гормон-индуцированный щелочной сдвиг рНс пыльцевых зерен опосредован активностью Н+-АТФазы их плазматической мембраны и что действие этого протонного насоса включается в регуляцию рНс клеток как прорастающих, так и непрорастающих пыльцевых зерен.

АНДЖАНА Г., КАЙНИ К.Р., ПРАКАШ Х.С., ШЕТТИ Х.С. — 2007 г.

Альтернариоз, или темно-бурая пятнистость листьев, вызываемый грибом Alternaria helianthi, является одним из важнейших биотических факторов, снижающих урожайность культуры подсолнечника. Биохимические основы устойчивости подсолнечника к этому заболеванию еще мало изучены. Известно, что возникновению устойчивости предшествует запуск реакций раннего ответа, в том числе активация пероксидаз. В данной работе, выполненной с использованием нативного ПААГ-электрофореза и нозерн-блот-анализа, показана активная роль пероксидаз в реакции устойчивости/восприимчивости подсолнечника (Helianthus annuus L.) к возбудителю альтернариоза. После инфицирования листьев устойчивого и восприимчивого генотипов подсолнечника наблюдали различающуюся во времени индукцию нескольких изоформ пероксидазы. В листьях устойчивого генотипа экспрессия трех изоформ пероксидазы, ПО1, ПО2 и ПО3, была обнаружена через 2 и 12 ч после заражения. В листьях восприимчивого генотипа изоформа ПO2 присутствовала спустя 24 и 48 ч после инкубации с патогеном, в то время как изоформа ПO3 обнаруживалась только спустя 24 ч. В ходе всего эксперимента восприимчивый генотип характеризовался более низким по сравнению с устойчивым генотипом, уровнем экспрессии пероксидазы. Результаты нозерн-блот-анализа с использованием гетерологичных кДНК зондов свидетельствуют о резком усилении экспрессии пероксидазы в листьях устойчивого генотипа спустя 2 и 12 ч после инфицирования. Полученные данные позволяют говорить об участии изоформ пероксидазы в формировании устойчивости подсолнечника к A. helianthi и о важной роли в этом процессе генетической регуляции, проявляющейся в различном накоплении транскриптов.

ИВАНОВ Ю.В., КАРТАШОВ А.В., КУЗНЕЦОВ ВЛ. В., РАДЮКИНА Н.Л., РАКИТИН В.Ю., ХРЯНИН В.Н., ШЕВЯКОВА Н.И. — 2007 г.

Растения гравилата городского (Geum urbanum L.) в возрасте шести недель (5–6 листьев) подвергали солевому шоку (300 NaCl мМ) или постепенному засолению с увеличением концентрации NaCl в питательной среде от 100 до 400 мМ, в течение четырех суток. Изучали динамику стресс-зависимой аккумуляции в листьях и корнях ионов Na+ и Cl-, пролина, полиаминов и активности антиоксидантных ферментов: супероксиддисмутазы (СОД) и свободной, ион-связанной и ковалентносвязанной форм гваякол-зависимой пероксидазы (ПО). Показано, что гравилат городской способен адаптироваться к действию постепенного засоления благодаря формированию и функционированию стресс-индуцибельных защитных механизмов: аккумуляций пролина и спермина, и активации конститутивных: СОД и ПО.

ВЕСЕЛОВ Д.С., ВЕСЕЛОВ С.Ю., ВЫСОЦКАЯ Л.Б., ИВАНОВ Е.А., ИВАНОВ И.И., КУДОЯРОВА Г.Р., ФИЛИППЕНКО В.Н. — 2007 г.

Изучали содержание и распределение ауксинов в гравистимулированных корнях проростков кукурузы (Zea mays L.) и в главных корнях 7-дневных проростков пшеницы (Triticum durum Desf.), ветвление которых стимулировали удалением придаточных корней. Локализацию ИУК определяли иммуногистохимически с использованием специфических антител к ИУК в сочетании с применением вторых (антивидовых) антител, меченных коллоидным золотом. Выявлены различия в содержании и интенсивности окрашивания ИУК между верхними и нижними частями гравистимулированных корней кукурузы, а также увеличение содержания ИУК в главном корне пшеницы после удаления придаточных корней в сочетании с более интенсивной окраской ИУК в клетках примордиев боковых корней. Обсуждается значение перераспределения ауксинов в растении для инициации закладки и развития боковых корней.

ЖЕСТКОВА И.М., ТРОФИМОВА М.С., ШЕВЫРЕВА Т.А. — 2007 г.

У протопластов из клеток суспензионной культуры мезофилла сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) в ответ на кратковременный осмотический стресс обнаружены изменения объема. При 1.5-кратном увеличении (от 0.4 до 0.6 М) или уменьшении (от 0.4 до 0.25 М) концентрации сорбита в наружной среде объем протопластов, соответственно, уменьшался или увеличивался на 55–60%. Эти изменения начинались сразу после изменения концентрации осмотика в среде и заканчивались через 1–3 мин. Интенсивность флуоресценции маркера эндоцитоза FM 1-43 при смене изотонической среды на гипотоническую заметно возрастала, но не менялась при смене на гипертоническую среду. Вместе с тем, при этом наблюдали скопление флуоресцирующего материала в периплазматическом пространстве. Вестерн-блот-анализ с использованием иммунной сыворотки к консервативной последовательности аквапоринов PIP-типа выявил их наличие как в плазмалемме, так и во внутриклеточных мембранах. Подтверждением этому служат и данные, полученные методом непрямой иммунофлуоресцентной микроскопии: между плазмалеммой и внутренним компартментом протопласта обнаружено относительно равномерное распределение флуоресцирующего окрашивания, обусловленного связыванием с мембранами меченых Alexa 488 вторичных антител. На полученных микрофотографиях протопластов после гипотонического воздействия заметен их переход в набухшее состояние и равномерное, но менее интенсивное, в сравнении с изотоническими условиями, свечение поверхности плазмалеммы. После гипертонического воздействия наряду со сжатием протопластов наблюдали гетерогенное распределение окрашенных и светлых участков плазмалеммы, причем яркость окрашенных участков была очень высокой. Полученные результаты интерпретируются как подтверждение активации экзо- и эндоцитоза при кратковременном действии осмотического стресса. Мигрирующие участки плазмалеммы обеднены аквапоринами PIP-типа, следовательно, при индуцировании осмотического стресса содержание аквапоринов этого типа в плазматической мембране не меняется.

АРЗИЕВ А.Ш., КОНСТАНТИНОВ Ю.М., СЕНЖЕНКО Л.П., СУБОТА И.Ю., ТАРАСЕНКО В.И. — 2007 г.

Исследовано участие процесса фосфорилирования/дефосфорилирования белков в редокс-регуляции функционирования митохондрий. Инкубация изолированных митохондрий кукурузы (Zea mays L.) с [ -32P]АТФ выявила фосфорилирование полипептидов с мол. м. 66, 60, 55, дублета 48/50, 45, 29, 22 и 19 кД. Присутствие в среде инкубации окисленного глутатиона вызывало значительное снижение уровня фосфорилирования белков. Добавление восстановленного глутатиона приводило к снижению активности фосфорилирования белков с мол. м. 60 и 48/50 кД и некоторому ее увеличению для белков 66, 55 и 45 кД. Восстанавливающий агент дитионит натрия снижал фосфорилирование белков с мол. м. 60, 45, 29, 22 и 19 кД, но увеличивал уровень фосфорилирования белка 55 кД. Ингибиторы протеинкиназ и протеинфосфатаз значительно изменяли эффекты редокс-агентов. Так, одновременное действие окислителя K3[Fe(CN)6] и NaF увеличивало уровень фосфорилирования белков по сравнению с обработкой этими агентами по отдельности. Обработка дитионитом натрия вместе с NaF приводила к увеличению фосфорилирования белка с мол. м. 55 кД. Фосфобелок массой около 66 кД был иммунохимически идентифицирован как белок теплового шока (БТШ 60). Полученные данные указывают на присутствие в митохондриях редокс-чувствительных протеинкиназ и протеинфосфатаз. Дифференцированное изменение профиля митохондриальных фосфобелков при воздействии различных редокс-агентов свидетельствует в пользу возможности участия фосфорилирования в передаче редокс-сигнала в растительных митохондриях.

ВАН К., СУ Б.Д., СУ К.С., ЧЖАО Д., ШИ Г.К. — 2007 г.

Обработка водных растений Hydrilla verticillata (L. f.) Royle в течение 10 дней растворами солей лантана и церия приводила к возникновению окислительного стресса. Низкие концентрации этих солей (10 мкМ) не оказывали повреждающего действия. У растений, обработанных La и Ce в повышенных концентрациях, возрастало содержание Н2О2, снижалось содержание хлорофилла и растворимого белка. Содержание малонового диальдегида повышалось с увеличением концентрации La и Ce в среде. При повышении уровня La и Ce в среде отмечали прогрессирующее снижение активностей супероксиддисмутазы и каталазы, а также повышение активности пероксидазы. Содержание пролина незначительно снижалось при инкубации растений с 10 мкМ La и Ce, но повышалось при действии La и Ce в более высоких концентрациях. Результаты показывают, что La и Ce вызывают окислительное повреждение, о чем свидетельствуют повышенная скорость перекисного окисления липидов и пониженное содержание хлорофилла и белка.

ГАРИФУЛЛИНА Р.Л., САМУИЛОВ Ф.Д. — 2007 г.

Методом спинового зонда исследовали микровязкость водной среды в зародышах и эндосперме семян кукурузы (Zea mays L.), облученных на лазерной установке “Львов-1 электроника”. По параметрам спектров ЭПР нитроксильных радикалов (зондов), поглощенных семенами с водой при набухании, определены времена корреляции вращательной диффузии С зонда в зародышах и эндосперме семян. Обнаружено уменьшение С зондов в зародышах облученных семян по сравнению с необлученными, установлена зависимость величины С от времени набухания семян. Сделано заключение, что в клетках зародышей семян под действием лазерного облучения происходит уменьшение микровязкости водной среды, возрастание подвижности зондов. Влияние облучения на Сзондов в эндосперме семян проявляется в меньшей степени и также сопровождается увеличением подвижности зондов.

БИ Ю.П., ЦЮАНЬ С.Ц., ШАНЬ Л. — 2007 г.

Выделено семь последовательностей кДНК, предположительно кодирующих металлотионеиновые белки арахиса (Arachis hypogaea L.), проанализированы соответствующие последовательности белков и подробно изучен один из белков – AhMT2a. Нозерн-гибридизация показала, что мРНК AhMT2a накапливалась в стеблях, молодых корнях и молодых листьях, и ее количество увеличивалось под воздействием кадмия, меди, АБК, H2O2 и теплового шока. Результаты изучения металлосвязывающих свойств рекомбинантного белка, экспрессируемого Escherichia coli, показали, что бактерии, несущие ген AhMT2a, имели повышенную устойчивость к кадмию, меди и свинцу и в них накапливалось большее количество металлов, чем в контрольных образцах. В целом полученные результаты позволили предположить, что белок AhMT2a участвует как в детоксикации тяжелых металлов, так и в нейтрализации активных форм кислорода.

ВАН С., ГО С., ЛИ В., ЛИН Ц., ЛИУ С., СУН С., ТАН К., ХУАН Б. — 2007 г.

Пептидазы содержатся практически во всех организмах. Их гены составляют 1–5% генома. Благодаря достижениям генетики, биохимии и молекулярной биологии, в последние годы было идентифицировано и охарактеризовано несколько протеаз из органелл растений. Все они идентичны бактериальным протеазам, из которых лучше всего охарактеризованы протеазы Echerichia coli. Мы выделили и охарактеризовали три новых гена из Solanum surattensе, названных Sszn-mp1, Sszn-mp2 и Sszn-mp3. Для определения субклеточной локализации, структуры и функции этих трех генов использовали комплексный подход к исследованию генома: поиск данных, изучение профиля экспрессии, биоинформационное прогнозирование. Было обнаружено, что гены Sszn-mp конститутивно экспрессируются в тканях, и их экспрессия регулируется различными стимулами. Анализ восьми цинк-содержащих металлопротеаз (Zn-MP) Arabidopsis thaliana, томата, картофеля, хлопчатника, ячменя, сахарного тростника, риса и четырех цинк-содержащих металлопротеаз из цианобактерий (сине-зеленых водорослей) с помощью базы данных Генбанка выявил, что эти белки составляют новое семейство мембранных цинк-содержащих металлопротеаз. Zn-MP растений и SsZn-MP3 идентичны более, чем на 62%, в то время как АТФ-зависимые цинк-содержащие металлопротеазы из цианобактерий короче, чем Zn-MP растений более, чем на 110 аминокислотных остатков с N-конца, и имеют меньше гомологии с SsZn-MP3. В базах данных генов эукариот и прокариот не найдено последовательностей, гомологичных Zn-MP. Следовательно, Zn-MP – это семейство, специфичное для царств растений и цианобактерий. Гены Zn-MP растений кодируют мембранные белки хлоропластов и плазмалеммы, а гены Zn-MP бактерий кодируют белки цитоплазматических мембран, причем благодаря отщеплению N-концевых пептидов, происходит формирование зрелых мембранных белков субклеточных структур. Белки Zn-MP содержат консервативный участок связывания цинка (HEAGHX19E/DX46~48EX7E), участок, обладающий свойствами рецепторов, связывающихся с G-белком семейства 1 (GPCP) и триплетную последовательность (N-R/K-F), характерную для Zn-MP растений, или D/E-R-Y, характерную для четырех бактериальных Zn-MP. Предполагается, что различные зрелые формы Zn-MP белков могут функционировать как протеазы и/или рецепторы сигналов.

ЛИУ В.-С., ЛУО М.-Ц., СУ И., ХУАН П., ЧЕН Ф., ЯН Ф., ЯНГ С.-И. — 2007 г.

Белок курцин, выделенный из семян Jatropha curcas, можно использовать в качестве агента, обладающего цитотоксичностью. Для разработки методов выделения и изучения противоопухолевой активности рекомбинантного белка фрагмент ДНК, кодирующий зрелый белок курцина, вставляли в Esherichia coli штамма М15 и индуцировали экспрессию с помощью оптимального индуктора (0.5 мМ изопропил- -D-тиогалактопиранозида). Рекомбинантный белок синтезировали в виде телец включения и выделяли методом аффинной хроматографии на колонке Ni-NTA. Данный белок инкубировали с опухолевыми клетками при разных концентрациях белка с различным временем инкубации. Обнаружили, что этот белок даже в очень низких концентрациях может ингибировать рост раковых клеток линий NCL-H446, SGC-7901 и S180.

БУРОВ А.В., ВАРЛЫГИНА Т.И., ВАХРАМЕЕВА М.Г., КОЛОМЕЙЦЕВА Г.Л., НИКИШИНА Т.В., ПОПОВ А.С., ПОПОВА Е.В., ПОПОВИЧ Е.А., ШИРОКОВ А.И., ШУМИЛОВ В.Ю. — 2007 г.

Исследовали эффективность криосохранения семян 5 видов редких и исчезающих видов орхидей (родов Platanthera и Dactylorhiza) умеренной полосы с последующим асимбиотическим культивированием in vitro, а также культивируемых in vitro протокормов D. fuchsii. Всхожесть семян после их хранения в жидком азоте зависела от вида и могла быть как выше, так и ниже, чем у контрольных, не подвергавшихся замораживанию семян. Скорость роста протокормов (зародышей орхидных на начальной фазе развития после освобождения от семенной кожуры) из семян одних и тех же видов орхидей, собранных в разных областях России, достоверно не различалась в течение 5 мес. культивирования. После глубокого замораживания протокормов D. fuchsii размером 1200 мкм методом витрификации были получены живые протокормы, однако их рост запаздывал на 3 мес. по сравнению с контрольными протокормами.

ВДОВИТЧЕНКО М.Ю., КУЗОВКИНА И.Н., ПЭТЦ Х., ШНАЙДЕР Б. — 2007 г.

Введены в культуру in vitro стабильно растущие генетически трансформированные корни ценного лекарственного растения Алтая копеечника чайного (Hedysarum theinum Krasnob.), полученные при использовании Т-ДНК Ri-плазмиды (pRi) дикого штамма А4 Agrobacterium rhizogenes. Исследован состав вторичных веществ корней in vitro и корней интактных проростков копеечника и установлено, что их основными низкомолекулярными метаболитами являются изофлавоноиды. В результате препаративной ВЭЖХ из метанольного экстракта культивируемых корней копеечника выделены 4 вещества, которые были идентифицированы на основании данных 1 и 13-ЯМР-спектрометрии как формононетин, ононин (гликозид формононетина), малонилононин и гликозид тексазина. Качественный состав вторичных метаболитов генетически трансформированных корней и корней проростков копеечника практически идентичен, за исключением того, что в корнях ювенильных растений отсутствовал малонилононин. Апробирована технология получения “искусственных семян” на основе культивируемых in vitro корней копеечника и доказана возможность их использования в качестве ризогенного инокулята. Введенные в культуру корни копеечника чайного рассматриваются как потенциальный источник экологически чистого лекарственного сырья, а “искусственные семена” с корневым инокулятом – как возможный способ размножения и сохранения этого ценного растения.