Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 12
1.1. Общая характеристика цитокининов: структура, биосинтез, деградация и физиологическая активность 12
1.2. Путь восприятия и передачи цитокининового сигнала у A. thaliana 13
1.3. Рецепторы цитокининов
1.3.1. Доменная структура рецепторов цитокининов 20
1.3.2. Субклеточная локализация рецепторов цитокининов 22
1.3.3. Лигандная специфичность рецепторов цитокининов 23
1.3.4. Профиль экспрессии генов рецепторов в растении 24
1.3.5. Биологическая роль рецепторов цитокининов
1.4. Физиологическое действие цитокининов на пластиды 27
1.5. Пластиды растений 29
1.6. Хлоропластный геном 32
1.7. Экспрессия хлоропластных генов 35
1.8. Транскрипция хлоропластных генов
1.8.1. РНК-полимеразы пластид 36
1.8.2. Промоторы хлоропластных генов 39
1.8.3. Сигма-факторы 40
1.9. Посттранскрипционная регуляция экспрессии хлоропластных генов 41
1.9.1. Редактирование РНК и сплайсинг 42
1.9.2. Межцистронный процессинг оперонных транскриптов 42
1.9.3. Стабильность РНК в хлоропластах 43
1.9.4. Процессинг 5 -концов РНК 44
1.9.5. Процессинг 3 -концов РНК 44
1.9.6. Деградация РНК 45
1.10. Гормональная регуляция экспрессии хлоропластных генов 46
ГЛАВА 2. Материалы и методы 50
2.1. Объект исследований 50
2.2. Выращивание растений A. thaliana и условия проведения опытов
2.2.1. Выращивание проростков A. thaliana в стерильных условиях 50
2.2.2. Выращивание растений A. thaliana в почве 51
2.3. Эксперименты по изучению влияния экзогенного цитокинина на экспрессию хлоропластных генов в ходе онтогенеза 51
2.4. Выращивание растений A. thaliana с инактивированными инсерцией Т-ДНК генами для последующего анализа ДНК 52
2.5. Методы биохимического анализа 52
2.5.1. Определение содержания фотосинтетических пигментов 52
2.6. Методы молекулярного анализа 53
2.6.1. Выделение тотальной растительной ДНК 53
2.6.2. Выделение суммарной растительной РНК 53
2.6.3. Электрофорез ДНК в агарозном геле 54
2.6.4. Электрофорез РНК в агарозном геле 55
2.6.5. Определение концентрации и чистоты нуклеиновых кислот 55
2.6.6. Полимеразная цепная реакция 55
2.6.7. Отбор гомозиготных инсерционных мутантов A. thaliana по генам семейства АН К 56
2.6.8. Обратная транскрипция 57
2.6.9. Полимеразная цепная реакция после обратной транскрипции в режиме реального времени 2.6.10. Подбор праймеров к исследуемым генам 60
2.6.11. Количественный анализ уровня экспрессии генов хлоропластных белков у Arabidopsis 63
2.6.12. Метод run-on транскрипции 64
ГЛАВА 3. Результаты исследований 70
3.1. Исследование роли рецепторов цитокинина в контроле экспрессии хлоропластных генов Arabidopsis thaliana 70
3.1.1. Отбор гомозиготных инсерционных мутантов Arabidops is по генам семейства АНК 70
3.1.2. Влияние мутаций по рецепторам цитокинина на содержание хлорофилла и уровень мРНК гена SAG12 в листьях Arabidopsis на разных стадиях онтогенеза 73
3.1.3. Роль рецепторов цитокинина в регуляции уровня транскриптов хлоропластных генов 77
3.1.4. Влияние мутаций по генам рецепторов ЦК на содержание транскриптов хлоропластных генов в 7-дневных проростках A. thaliana 79
3.1.5. Влияние мутаций по генам рецепторов ЦК на уровень транскриптов хлоропластных генов в розеточных листьях трехнедельных растений А. thaliana 80
3.1.6. Влияние мутаций по генам рецепторов ЦК на содержание транскриптов хлоропластных генов в стареющих листьях 7-недельных растений A. thaliana 82
3.1.7. Влияние экзогенного цитокинина на уровень транскриптов хлоропластных генов у ahk мутантов A. thaliana в ходе онтогенеза 83
3.1.8. Регуляция экзогенным цитокинином экспрессии хлоропластных генов в 7-дневных проростках ahk мутантов A. thaliana 84
3.1.9. Регуляция экзогенным цитокинином экспрессии хлоропластных генов в листьях 3-недельных ahk мутантов растения A. thaliana 88
3.1.10. Регуляция экзогенным цитокинином экспрессии хлоропластных генов в листьях 7-недельных ahk мутантов растения A. thaliana 91
3.1.11. Роль рецепторов цитокинина в регуляции интенсивности транскрипции хлоропластных генов 94
3.2. Влияние рецепторов цитокинина на экспрессию ядерных генов аппарата транскрипции пластома 98
3.2.1. Регуляция цитокинином экспрессии генов RpoTp и RpoTmp у ahk мутантов A. thaliana на разных стадиях онтогенеза 99
3.2.2. Экспрессия гена RpoTp в ходе онтогенеза растений дикого типа и ahk мутантов 104
3.2.3. Участие рецепторов ЦК в регуляции экспрессии генов сигма-факторов... 105
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов
4.1. Роль рецепторов ЦК в контроле содержания транскриптов пластидных генов в ходе онтогенезаArabidopsis Ill
4.2. Участие рецепторов ЦК в регуляции транскрипции пластидных генов 115
4.3. Влияние экзогенного цитокинина на экспрессию хлоропластных генов 116
4.4. Роль рецепторов ЦК в контроле экспрессии ядерных генов, кодирующих
компоненты аппарата транскрипции пластома 120
Заключение 126
Выводы 130
Список литературы
