AGRIS - 

2011

Arkhipov, A.V. | Vishnichenko, V.K., All-Russia Research and Development Inst. of Agricultural Biotechnology, Moscow

For the first time in the world literature the authors presented the evidence of expression in ballot plants (Allium сера L. var. aggregatum G. Don) of nucleotide sequences coding the polypeptides omologous to known plant Dicer-like protein (DCL), obtained by PCR, sequencing and computer lalysis. The investigated polypeptides contain specific for DCL-protein the dsRNA bind, PAZ and IBOc domens. The solution of assigned task is available only with use of diagnostic oligonucleotide rimers, the design of which was accomplished on the basis of information on EST-sequences (expressed sequence tags) in Allium sativum (GarlicESTdb integrated database). The results permit to taw a conclusion about high extent of divergence of DCL-proteins in Arabidopsis, poplar, rice, on he one hand, and the plants of Allium genus, on the other hand, that is revealed on level both nucleotide sequences of mRNA, and amino acid sequences of studied polypeptides | Впервые в мировой литературе представлены полученные с помощью методов полимеразной цепной реакции, секвенирования и компьютерного анализа доказательства экспрессии в растениях лука-шалота (Allium сера L. var. aggregatum G. Don) нуклеотидных последовательностей, кодирующих полипептиды, гомологичные известным растительным DCL-белкам (Dicer-like). В составе исследуемых полипептидных цепей выявлены характерные для молекулы DCL-белка домены dsRNA bind, PAZ и RIBOc. Решение поставленной задачи оказалось возможным только при применении диагностических праймеров, дизайн которых базировался на использовании информации по EST-последовательностям (еxpressed sequence tags) у Allium sativum (база данных GarlicESTdb). Результаты позволяют сделать вывод о высокой степени дивергенции DCL-белков арабидопсиса, тополя и риса, с одной стороны, и растений рода Allium — с другой, что выявляется на уровне как нуклеотидных последовательностей мРНК, так и аминокислотных последовательностей исследуемых полипептидов

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2011

Radyukina, N.L. | Shashukova, A.V., Russian Academy of Sciences, Moscow

Grown in water culture 6-week-old Salvia officinalis plants with 4–5 true leaves were exposed to irradiation with UV-B (10 min, 12.3 killo J/square m), subjected to 5 mili mole exogenous proline in the nutrient solution, and treated with a combination of both factors. The plants responded to short UV-B irradiation by the appearance of oxidative stress, which was manifested in elevated content of malondialdehyde in leaves. Exogenous proline added 24 h before the irradiation inhibited lipid peroxidation. The total activity of superoxide dismutase (SOD) was analyzed in plant leaves, and three SOD isoforms—Mn-SOD, Fe-SOD, and Cu/Zn-SOD—were identified. Activities of these isoforms were measured over time, and the expression of their respective genes was analyzed by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). It is shown that the addition of proline, UV-B irradiation, or combination of both treatments regulated in a differential manner the activities of SOD isoforms localized in various cell compartments. The activity of the cytosolic Cu/Zn-SOD isoform was limited by the presence of its mRNA, the content of which was regulated by mRNA synthesis or decay rate. By contrast, the activity of plastidic Fe-SOD isoform was regulated on the substrate (allosteric) level, not on the level of FSD gene expression. The activity of mitochondrial Mn-SOD isoform was insensitive to UV-B irradiation, addition of proline, or combination of both treatments, even though the level of MSD gene transcripts increased significantly after UV-B irradiation. The results indicate that MSD gene transcripts induced by UV-B were not completely processed to produce mature mRNA or mature mRNA was not capable of translation. It cannot be excluded that the synthesized macromolecule, the Mn-SOD precursor did not undergo posttranslational maturation to produce biologically active enzyme molecules. It appears that proline is involved in the differentially regulated complex expression of various SOD isoforms. This regulation is largely based on various extents of oxidative stress in different cell compartments | Растения шалфея (Salvia officinalis L.) на стадии 4—5 настоящих листьев (6 нед.), выращенные в водной культуре, подвергали кратковременному облучению UV-B (10 мин, 12.3 кДж/кв.м), действию экзогенного пролина (5 мМ в питательной среде) или их совместному действию. На кратковременное UV-B облучение растения отвечали повышением интенсивности окислительного стресса, о чем свидетельствовало увеличение содержания МДА в листьях. Экзогенный пролин, добавленный за сутки до облучения, ингибировал перекисное окисление липидов. В листьях растений исследовали общую активность супероксиддисмутазы (СОД) и идентифицировали три изоформы СОД: Мп-СОД, Fe-СОД и Cu/Zn-СОД. Показано, что UV-B, пролин или их совместное действие вызывали дифференциальную регуляцию активностей изоформ СОД, локализованных в различных клеточных компартментах. Активность цитозольной изоформы Cu/Zn-СОД лимитировалась наличием ее мРНК, содержание которой регулировалось на уровне скорости синтеза мРНК или скорости ее распада. Напротив, активность пластидной изоформы Fe-СОД регулировалась на субстратном (аллостерическом) уровне, а не на уровне изменения интенсивности экспрессии FSD гена. Активность митохондриальной изоформы Mn-СОД не изменялась под действием UV-B, пролина или сочетания обоих факторов, несмотря на то, что уровень транскриптов гена MSD значительно возрастал при UV-B облучении. Полученные данные свидетельствуют о том, что транскрипты гена MSD, аккумуляция которых была индуцирована UV-B, не способны были завершать процессинг с образованием зрелой мРНК или созревшая мРНК не могла транслироваться. Нельзя также исключать, что синтезированная макромолекула — предшественник Mn-СОД — не проходила полное посттрансляционное созревание с образованием биологически активных молекул фермента. Отсюда следует, что пролин вовлекается в сложную дифференциальную регуляцию экспрессии генов различных изоформ СОД, которая, очевидно, во многом определяется интенсивностью окислительного стресса в каждом из клеточных компартментов

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation