Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 7
1.1. Краткая характеристика генома хлоропластов 7
1.1.1. Структура и функции хлоропластной ДНК (хпДНК) 7
1.1.2. Эндосимбиотическое происхождение хлоропластов 8
1.1.3. Перенос хлоропластных генов в ядро в процессе эволюции 9
1.2. Взаимодействие ядерных и хлоропластных геномов 12
1.3. Координация экспрессии генов и межорганелльная передача сигналов 17
1.3.1. Антероградные механизмы (передача сигналов от ядра к органеллам) 17
1.3.2. Координация экспрессии генов хлоропластов и митохондрий 19
1.3.3. Общая картина регуляции транскрипции ядерных генов белков хлоропластов 20
1.4. Ретроградные сигналы (передача сигналов от хлоропластов к ядру) 23
1.4.1. Роль синтеза белка в пластидах в экспрессии ряда ядерных генов 26
1.4.2. Влияние мутаций, вызывающих нарушения фото-синтеза или передачи пластидного сигнала, на экспрессию ядерных генов хлоропластов 27
1.4.3. Регуляция экспрессии ядерных генов редокс-состоянием фотосинтетической электрон-транспортной цепи 29
1.4.4. Регуляция транскрипции ядерных генов тетрапирролами 34
1.4.4.1. Сигнальная роль тетрапирролов у высших растений 34
1.4.4.2. Сигнальная роль тетрапирролов у зеленых водорослей 36
1.4.4.3. Mg-протопорфирин IX и его монометиловый эфир как регуляторы экспрессии ядерных генов 38
1.4.4.4. Мишени тетрапиррольных сигналов 40
1.4.4.5. Транспорт тетрапирролов 41
1.5. Стрессовые белки хлоропластов 44
1.5.1. Белки светового стресса пластид Elip 44
1.5.2. Низкомолекулярные белки теплового стресса 51
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования 53
2.1. Растения и условия выращивания. Обработка растений ингибиторами 53
2.2. Условия теплового и светового стрессов 53
2.3. Определение содержания порфиринов 54
2.4. Выделение РНК 54
2.4.1. Электрофорез в агарозном геле 55
2.5. Выделение геномной ДНК 55
2.6. Нозерн - гибридизация зондов, меченных [a- P]dATP, с тотальной РНК ячменя 56
2.7. Полимеразная цепная реакция (ПЦР). Сопряженная реакция обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР) 57
2.8. Выделение пластид и фракционирование хлоропластов 59
2.9. Выделение суммарных белков клетки 59
2.10. Электрофорез и иммуноблоттинг 60
2.11. Пептидные карты, полученные с помощью ограниченного протеолиза белков 60
2.12. Обработка хлоропластов трипсином 60
2.13. Измерение фотохимической активности ФСП 61
ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение 62
3.1. Влияние фотодеструкции хлоропластов на экспрессию ядерных генов стрессовых белков пластид. Обнаружение экспрессии генов стрессовых белков на уровне мРНК у NF- обработанных растений 62
3.2. Обнаружение экспрессии генов стрессовых белков на уровне белка у NF-обработанных растений 68
3.3. Влияние пластидных сигналов разных классов на регуляцию экспрессии ядерного гена пластидиого белка ЕНр 77
3.3.1. Сигнальная роль интермедиатов биосинтеза тетрапирролов 77
3.3.2. Влияние синтеза белка в пластидах на экспрессию гена ЕНр 84
3.3.3. Регуляция экспрессии гена ЕНр редокс-состоянием фотосинтетической электрон-транспортной цепи 85
Заключение 90
Выводы 98
Список литературы 100
Список сокращений 114
