Отзыв официального оппонента 2 (1144742)
Текст из файла
Отзыв официального оппонента Щеголева Сергея К)рьевича на диссертацию Цыганова Виктора Евгеньевича на тему: «Молекулярно-генетические и клеточные механизмы дифференцировки симбиотического клубенька», представленную на соискание ученой степени доктора биологических наук по специальностям 03.01.05 — физиология и биохимия растений и 03.02.07 — генетика Результаты фундаментальных таксономических исследований земной биоты, отраженные в публикациях последних лет в ведущих мировых изданиях по сравнительной геномике, биоинформатике и т.п., демонстрируют подавляющий вклад прокариот в земное биоразнообразие.
Указанные наблюдения касаются как культивируемых в лабораторных условиях, так и некультивируемых объектов, источником информации о жизнедеятельности которых становятся метагеномные данные. В дополнение к известным описаниям феномена сосуществования эу- и прокариот в разнообразных симбиотических системах с перераспределением между партнерами тех или иных наборов клеточных метаболизмов, результаты обширных метагеномных исследований свидетельствуют о принадлежности к таким системам также и большого числа некультивируемых объектов. Это еще раз подчеркивает огромное принципиальное значение симбиозов в эволюции и существовании жизни, а также актуальность и важность их фундаментальных и прикладных исследований.
Бобово-ризобиальный симбиоз, являющийся предметом изучения в диссертационной работе В.Е. Цыганова, привлекает внимание исследователей уже более 100 лет и имеет все основания считаться одним из классических примеров растительно-микробных симбиотических взаимодействий. Выяснение их молекулярно-генетических и клеточных механизмов несомненно важно не только как источника новых знаний в области физиологии и биохимии растений и микроорганизмов, но и как основы для развития разнообразных биотехнологий, обеспечивающих повышение плодородия почв и решение актуальных задач растениеводства с экологически чистыми и оздоровляющими продуктами, защиту растений от патогенов и среды обитания человека от ксенобиотиков, получение биологически активных веществ широкого спектра действия и т.д.
Данный тип симбиоза отличается высокой степенью интегрированности партнеров, что связано, в том числе, с возникновением и закреплением в ходе эволюции специальных органов бобовых растений — клубеньков, мест скопления и функционирования почвенных азотфиксирующих бактерий рода ризобий, обеспечивающих растения азотным и минеральным питанием, другими важными физиологически активными веществами в обмен на аналогичную поддержку со стороны растительного партнера. Однако целый ряд принципиальных вопросов, относящихся к его молекулярным и клеточным механизмам, остается до сих пор недостаточно исследованным.
Это справедливо, в частности, для процессов дифференциации клеток симбиотического клубенька, создающих условия для аккумулирования в них симбиосом — специализированных ком- партментов, заключающих в себе бактероиды, в которые ризобии дифференцируются для осуществления своих симбиотических функций. Весьма существенным аспектом подобных исследований является оценка роли разнообразных стрессовых факторов, обусловленных постоянным увеличением антропогенной нагрузки на сельскохозяйственные растения, связанной с наличием в почве тяжелых металлов, ее радиоактивным заражением, засухой, засолением и уплотненные почвы в результате использования тяжелой сельскохозяйственной техники и т,п, Все перечисленное выше дает основания констатировать несомненную актуальность темы диссертации В.Е Цыганова, главной целью которой было «выявление молекулярно-генетических и клеточных механизмов дифференцировки симбиотического клубенька в норме и под воздействием абиотических стрессорных факгоров».
Для ее достижения автором решались следующие конкретные задачи: 1. Расширить коллекцию симбиотических мутантов гороха — получить новые генетические модели — для изучения симбиогенеза. Для этого получить с помощью экспериментального мутагенеза лабораторной линии гороха 86Е новые симбиотические мутанты с нарушениями развития клубеньков и провести их генетический анализ. 2.
Выявить основные симбиотические локусы гороха„контролирующие ранние стадии реализации генетической программы симбиогенеза. 3. Разработать принципы перехода от модельных систем к хозяйственно значимым на примере идентификации гена гороха, ортологичного гену лядвенца 1.1Х!Х, являющегося первым клонированным геном бобовых растений и ключевым регулятором симбиогенеза на ранних стадиях.
4. Изучить роль арабиногалактанпротеин-экстензинов и пероксида водорода в реализации генетической подпрограммы инфекции тканей клубенька ризобиями у гороха. 5, Изучить роль реорганизации тубулинового цитоскелета в дифференцировке клеток симбиотических клубеньков гороха и М г~чисагв1а при реализации поздних этапов генетической программы снмбиогенеза. б. Изучить роль этилена в реализации ранних и поздних этапов генетической программы симбиогенеза у гороха. 7. Изучить роль нитратов в реализации генетической программы симбиогенеза у гороха и ь. 1ирол1сик.
8. Изучить изменения в характере экспрессии генов ЯЬ|войит 1едитт<иигит Ы. Ис1ие при реализации генетической подпрограммы инфекции тканей клубенька ризобия- ми у гороха. 9. Изучить проявления защитных реакций со стороны растения при реализации поздних этапов генетической программы симбиогенеза. 10. Изучить финальную стадию дифференцировки клубеньков — старение, завершающую реализацию генетической программы симбиогенеза. 11.
Получить генетическую модель и исследовать влияние кадмия на развитие корневой системы и симбиотических клубеньков у гороха. Изучить возможности создания и использования растительно-микробной системы для фиторемедиации почв, загрязненных кадмием. 12. Получить генетическую модель и исследовать влияние плотных почв на развитие корневой системы и симбиотических клубеньков у гороха. Одним из главных инструментов в решении перечисленных выше задач было использование и расширение имеющейся коллекции мутантов растений по симбиотическим признакам, обеспечивающих применение в исследованиях адекватных генетических моделей. Диссертация В.Е Цыганова написана по не вполне привычной для оппонента схеме, однако полностью соответствующей требованиям пункта 5З.2, «ГОСТ Р 7.0.11-2011. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу.
Диссертация и автореферат диссертации. Структура и правила оформления». Рукопись диссертации структурирована по разделам, подразделам, пунктам и подпунктам, включает введение, три основных раздела, заключение, выводы, благодарности и список литературы, снабжена оглавлением и списком сокращений. Первый раздел представляет собой обзор литературы. Во втором разделе (названном Главой 2), дано описание материалов и методик.
Полученные автором оригинальные результаты и их обсуждение представлены в разделе 3 (названном Главой 3), в котором материалы, отражающие решение поставленных автором 12 задач, распределены по 15 подразделам. Работа хорошо оформлена и включает весьма наглядный и качественный иллюстративный материал.
Диссертация изложена на 509 страницах, содержит 114 иллюстраций, 42 таблицы и 741 литературный источник, хорошо н ясно написана„прекрасно иллюстрирована. В авто- реферате приведены сведения об опубликованных автором с коллегами 40 печатных работах, 40 из которых — рецензируемые статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Во введении к диссертации дана краткая характеристика положения в отраслях знаний по теме диссертации, отмечаются нерешенные вопросы, формулируется цель и задачи исследования, указана научная новизна работы, ее теоретическое и практическое значение, приведены защищаемые положения, отмечены степень достоверности и апробация результатов, В разделе 1 (литературный обзор) приводятся и анализируются известные данные по генетическому контролю клеточных механизмов развития и функционирования симбиотического клубенька.
Здесь автором предпринята вполне удачная по мнению оппонента попытка связать развитые в литературе представления о клеточных механизмах симбиоза со сведениями по генетическому контролю взаимодействия растений и бактерий в контексте темы и цели диссертации. В разделе 2 дано описание использованных материалов и методик, Растительные объекты включали 3 вида бобовых растений: посевной горох 1РЫипг ки~1гит Ь.) и два модельных вида, отличающиеся относительно небольшим размером генома, разработанными протоколами их эффективной генетической трансформации, достаточно большой коллекцией мутантов — лядвенец японский (Хогик~ароп1сак (Кеде1) К. Ьагзеп) и люцерна слабо- усеченная (Мейсара ггипсшк1а Оаег1п.).
Со стороны клубеньковых бактериальных парт- нерон использованы штаммы видов Яп1яойит 1«диттозагит и ИпоМ|гоЬ|ит теИобь Приведены условия выращивания растений, методики мутагенеза и отбора мутантов, методы гибридологического анализа и совместного наследования. Описаны методики пробоподготовки и иммунодетектирования объектов для световой, лазерной сканирующей конфокальной и электронной микроскопии, гистохимических и цитохимических исследований, анализа развития инфекции и формирования клубеньков, экспрессии бактериальных генов. Представлены способы выделения растительной ДНК и геномной ДНК бакте- рий, их плазмидной ДНК, эндонуклеазной рестрикции ДНК н ее лигирования, методы ПЦР в реальном времени и количественного анализа экспрессии транскрипционных репортерных генов, методы анализа экзогенных гормонов и определения их содержания, определения кадмия с применением масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.
В 15 подразделах раздела 3 диссертации В.Е Цыганова представлено описание и обсуждение полученных результатов решения указанных выше 12 задач исследования. Кратко основная суть приведенного в этом разделе весьма обширного и многогранного экспериментального материала состоит в следующем. Была существенно расширена коллекция мутантов гороха по симбиотическим признакам, что позволило получить новые генетические модели и исследовать ряд особенностей дифференциации симбиотического клубенька.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
