Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1144822), страница 2

Файл №1144822 Автореферат (Генетический контроль ранних этапов биосинтеза хлорофилла у зелёной водоросли Chlamydomonas reinhardtii) 2 страницаАвтореферат (1144822) страница 22019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

reinhardtii.Научная новизна работы. В работе получены фундаментальные знания огенетических механизмах регуляции темновых процессов биосинтеза Хл узеленой водоросли C. reinhardtii. Исследованы ядерные гены CHLH и LTS3 C.reinhardtii, мутации в которых нарушают биосинтез Хл и ведут к накоплениюклетками водоросли его интермедиата – ПП.

Установлено, что продукты этихгенов необходимы для функционирования фермента магний-хелатазы (МХ),конвертирующего ПП в Mg-ПП. Мутации в гене CHLH останавливают синтезХл в условиях роста в темноте и на свету. У мутантов по гену LTS3 блокировантолько темновой синтез Хл, но сохраняется способность зеленеть на свету.Впервые у зеленых водорослей осуществлено клонирование гена CHLH С.reinhardtii, кодирующего H-субъединицу МХ.

Исследованы его структура ифункции. Обнаружен новый регуляторный ген LTS3 C. reinhardtii, кодирующийфактор активации транскрипции генов МХ в темноте. Установлено, чтокодируемый им белок – первый, описанный у водорослей фактор транскрипциисемействаGATA,регулирующийэкспрессиюгеновбиосинтезаХл.Идентифицировано два новых ядерных гена C. reinhardtii: SUP-3 и SUP-I. ГенSUP-3 кодирует фактор негативной регуляции активности МХ, а продукт генаSUP-I активирует транскрипцию гена LTS3 и необходим для процессазеленения–индуцированногосветомсинтезаХл.Выявленновыйхлоропластный ген хламидомонады Mod-u-25, продукт которого регулируетуровень содержания ПП в клетке.8Теоретическая и практическая значимость. В работе впервые установлено,что темновой биосинтез Хл у зеленой водоросли C.

reinhardtii регулируется науровне транскрипции – путем активации генов, кодирующих фермент МХ.Найдены ядерные гены LTS3 и SUP-I, кодирующие факторы транскрипционнойактивации МХ в темноте. Клонирован ген CHLH большой субъединицы МХ C.reinhardtii. Описан хлоропластный ген Mod-u-25. Он кодирует регуляторныйфактор, обеспечивающий низкий уровень содержания фотосенсибилизатора ППв клетке путем подавления активности ферментов синтеза АЛК.

Разработанэкспресс-метод оценки продуктивности по ПП штаммов C. reinhardtii. Наоснове мутантов по гену CHLH с нарушенной регуляцией получены штаммыпродуценты ПП, два из которых защищены авторскими свидетельствами (№1369275, и № 1759231) и могут быть использованы для микробиологическогосинтеза ПП - фотосенсибилизатора, необходимого для фотодинамическойтерапии рака и при создании альтернативных источников энергии.Положения, выносимые на защиту:− Помимо темновой Пд-оксидоредуктазы, у зеленой водоросли C.reinhardtii биосинтез Хл в темноте обеспечивает транскрипционная регуляциягенов МХ – фермента, конвертирующего ПП в Mg-ПП в цепи биосинтеза Хл.− Ген CHLH C. reinhardtii кодирует H-субъединицу МХ, а мутации в этомгене останавливают синтез Хл в условиях роста в темноте и на свету.− Ген LTS3 C.

reinhardtii кодирует фактор активации транскрипции геновМХ в темноте. Это первый, обнаруженный у водорослей фактор транскрипциисемейства GATA, регулирующий экспрессию генов биосинтеза Хл.− Ядерный ген SUP-3 C. reinhardtii кодирует фактор негативнойрегуляции активности МХ, а продукт гена SUP-I активирует транскрипциюгена LTS3 и необходим для процесса зеленения – индуцированного светомсинтеза Хл.– Продукт обнаруженного в работе хлоропластного гена Mod-u-259подавляет активность ферментов синтеза АЛК, препятствуя накоплениюфотосенсибилизатора ПП в клетке.Степень достоверности и апробация результатов. Данные диссертациипредставлены в более чем 50 публикациях, 20 из которых - в рецензируемыхжурналахиизданиях,рекомендованныхВАК,идвухавторскихсвидетельствах. Результаты работы были доложены на международных ироссийских конференциях: девяти конференциях по клеточной и молекулярнойбиологии хламидомонады (International Conference on the Cell and MolecularBiology of Сhlamydomonas) с 1994 по 2014 годы; на X и XV Конгрессах пофотосинтезу (International Congress on Photosynthesis, 1995, 2010); на III съездеEMBO (European Molecular Biology Organization, 2011); Международнойшколе-конференции «Генетика микроорганизмов и биотехнология» (Москва,2006); V съезде ВОГиС (Москва,2009); на Пущинских чтениях по фотосинтезу(Пущино, 2009, 2012); Международной конференции “Роль организации иэкспрессии генетического материала в наследственной и ненаследственнойизменчивости”(Санкт-Петербург,2009);Vмеждународномконгрессе«БИОТЕХНОЛОГИЯ: состояние и перспективы развития»(Москва, 2009).ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫДиссертация изложена на 337 страницах и состоит из следующихразделов: введение, обзор литературы (1), материалы и методы (2),экспериментальная часть (3), заключение, выводы и список цитируемойлитературы (390 наименований, из которых 50 – на русском языке).

Работасодержит 76 рисунков и 49 таблиц.Введение. Сформулирована фундаментальная научная проблема –выяснениемеханизмоврегуляциипроцессовбиосинтезаХлвфотосинтезирующей клетке. Определены предмет изучения, цели и задачиработы, сформулированы положения, выносимые на защиту.Раздел 1. Обзор литературы описывает современное состояние10генетическихисследованийметаболизмаХл.Онвключаетобщуюхарактеристику природных тетрапирролов (1.1), описание различных форм Хл(1.2), современное состояние генетических исследований биосинтеза Хл (1.3).Подробно рассмотрены темновой и светозависимый пути превращения Пд в Хдв биосинтезе Хл (1.4).

Представлены результаты исследований катаболизма Хлв растительной клетке (1.5), отражены эволюционные аспекты метаболизма Хл(1.6) и обсуждаются механизмы регуляции его биосинтеза (1.7).Раздел 2. Материалы и методы содержат описание штаммов C.reinhardtii, использованных в работе (2.1), условий их культивирования (2.2) иметодов тестирования мутаций (2.3-2.7). В работе применяли методы генетики,биохимии и молекулярной биологии. Наряду с классическими методикамигибридологического анализа (2.8), описаны биохимические и биофизическиеметоды изучения пигментного состава и активности ферментов биосинтеза Хлв клетках C.

reinhardtii (2.9-2.13). Классический генетический анализ(тетрадныйанализ,рекомбинационныйикомплементационныйтесты)позволил изучить наследование изучаемых генов и аллельность мутацийбесхлорофильности. Биохимическими и биофизическими методами былиопределены пигментный состав и активности ферментов биосинтеза Хл вклетках C. reinhardtii (мутантов, ревертантов, трансформантов). Клонированиегенов и анализ их экспрессии осуществляли методами молекулярной биологииC.reinhardtii (2.14-2.17): выделение и анализ ДНК, РНК и белков; гибридизация,ПЦР-амплификация и ОТ-ПЦР; генетическая трансформация. Описаны методыстатистической обработки данных (2.18) и методы биоинформатики (2.19).

Вработе использовали базы данных генетической информации и компьютерныепрограммы сравнительного анализа структуры и функций молекул ДНК, РНК ибелков доступные на сайтах: NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov); ExPASy(http://www.expasy.ch/tools);игеномногопроектаС.reinhardtii(http://www.genome.jgi-psf.org).Раздел 3. Экспериментальные исследования состоит из 5 подразделов.113.1.Генетико-биохимическиеисследованиямутантовC.reinhardtii,накапливающих протопорфирин. Изучали группу фенотипически-сходныххлорофильных оранжевых мутантов C. reinhardtii (ХОМ) из Петергофскойгенетической коллекции штаммов зеленых водорослей [Квитко и др., 1983]. Ихклетки не синтезируют Хл и в гетеротрофных условиях накапливают бурыйпигмент порфириновой природы, придающий колониям желто-оранжевуюокраску (рис.

3). Описаны эксперименты по первичной характеристикемутантов (3.1.1), их гибридологическому анализу (3.1.2) и изучению ихметодами биохимии (3.1.3). Спектральные характеристики нативных культурХОМ свидетельствовали о наличии в их клетках пигмента с максимумомпоглощения в области 540 нм, характерного для протопорфиринов –интермедиатов биосинтеза Хл. Мутанты разделились на две фенотипическиегруппы – светочувствительные и зеленеющие на свету.

ХОМ, вместе сполученными из США штаммами Brs-1 и Brc-1сходного фенотипа [Wang et al.,1974] были вовлечены в гибридологический анализ для выяснения характеранаследования и установления аллельности анализируемых мутаций. Оказалось,что все они рецессивны и принадлежат двум ядерным генам: CHL1 и LTS3,представленным рядом аллелей: chl1, brs-1, or3, or2/5, or5, lts7 и lts3-122, brc-1,or13, or69, соответственно. Это означало, что два ядерных гена CHL1 и LTS3C. reinhardtii контролируют ранние этапы биосинтеза Хл.Для картирования CHL1 и LTS3, мутантные по этим генам штаммыскрещивали с ауксотрофными и множественно-маркированными линиями.CHLH (CHl-1)LTS3Рисунок 3. Фенотип ХОМ по генам CHLH (CHL1) и LTS3, штаммов yellow (Y1) и дикого типа: СС124 и 137С(+), растущих в темноте и на свету12Тетрадный анализ их потомства (табл.

1) показал свободную рекомбинациюмутаций в этих генах с маркерами групп сцепления (ГЦ):VI, X и XI и слабоеТаблица 1.Тетрадный анализ потомства скрещиваний ХОММаркеры и их локализация:маркерГЦ*msr-1I /43/pf-14VI /12/act-2VI /44/nic-13X /3/pf-2XI /2/mtVI /24/LTS3P:N:T** P (P=N)29:7:30  0,017:8:17 0,993:5:12 0,957:7:18 0,9918:17:47  0,99CHL1P:N:T** P (P=N)5:11:27  0,953:2:9 0,9525:12:43  0,057:9:9 0,9518:18:35  0,99****ГЦ – группа сцепления /в скобках даны расстояния (сМ) маркера от центромеры/;** – дитипы: родительские (Р), неродительские (N) и тетратипы (Т);*** – нерегулярное расщепление.сцепление гена LTS3 (33 сМ) с маркером ГЦ I, – соотношения Р:N достоверноне отличались от 1:1 во всех вариантах, кроме пары: lts3 - msr-1 (P0,001).

Характеристики

Список файлов диссертации

Генетический контроль ранних этапов биосинтеза хлорофилла у зелёной водоросли Chlamydomonas reinhardtii
Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее