СОЗДАНИЕ ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ NICOTIANA TABACUM С ГЕНОМ NDB2 ARABIDOPSIS THALIANA ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОТВЕТА НА СТРЕСС
Аннотация
С целью изучения влияния измененного уровня экспрессии гена ndb2 (NAD(P)H-дегидрогеназа B2, КФ 1.6.5.2) на активность других белков митохондриальной локализации и устойчивость растений к различным стрессам созданы трансгенные растения табака, экспрессирующие данный ген. Ген ndb2 длиной 1749 п.н. выделен из суммарной матричной РНК Arabidopsis thaliana с помощью ОТ-ПЦР. Данный ген клонирован в плазмиду pBI121. На основе плазмиды pBI121 создана векторная конструкция pBI121_NDB2, содержащая ген ndb2 под контролем 35S CaMV промотора. Показана эффективность pBI121_NDB2 для трансформации. Экспериментально подтверждены факты интеграции гена ndb2 в геноме.
Ключевые слова
Об авторах
Д. В. Савчин
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Беларусь
канд. биол. наук, науч. сотрудник
Беларусь
канд. биол. наук, науч. сотрудник
П. В. Кузмицкая
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Беларусь
науч. сотрудник
Беларусь
науч. сотрудник
О. Ю. Урбанович
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси
Беларусь
д-р биол. наук, заведующий лабораторией
Беларусь
д-р биол. наук, заведующий лабораторией
И. В. Федосеева
Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения РАН
Россия
канд. биол. наук, науч. сотрудник
Россия
канд. биол. наук, науч. сотрудник
Г. Б. Боровский
Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения РАН
Россия
д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник
Россия
д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник
Список литературы
1. Arabidopsis genes encoding mitochondrial type II NAD(P)H dehydrogenases have different evolutionary origin and show distinct responses to light / A. M. Michalecka [et al.] // Plant Physiol. – 2003. – Vol. 133. – P. 642–652.
2. Organization and regulation of mitochondrial respiration in plants / A. H. Millar [et al.] // Annu. Rev. Plant Biol. – 2011. – Vol. 62. – P. 79–104.
3. Moller, I. M. Plant mitochondria and oxidative stress: electron transport, NADPH turnover, and metabolism of reactive oxygen species / I. M. Moller // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. – 2001. – Vol. 52. – P. 561–591.
4. Stress-induced co-expression of alternative respiratory chain components in Arabidopsis thaliana / R. Clifton [et al.] // Plant Mol. Biol. – 2005. – Vol. 58. – P. 193–212.
5. The metabolic response of heterotrophic Arabidopsis cells to oxidative stress / C. J. Baxter [et al.] // Plant Physiol. – 2007. – Vol. 143. – P. 312–325.
6. Yoshida, K. Differential gene expression profiles of the mitochondrial respiratory components in illuminated Arabidopsis leaves / K. Yoshida, K. Noguchi // Plant Cell Physiol. – 2009. – Vol. 50. – P. 1449–1462.
7. The role of the mitochondrion in plant responses to biotic stress / S. Amirsadeghi [et al.] // Physiol. Plant. – 2007. – Vol. 129. – P. 253–266.
8. Suppression of NDA-type alternative mitochondrial NAD(P)H dehydrogenases in Arabidopsis thaliana modifies growth and metabolism, but not high light stimulation of mitochondrial electron transport / S. Wallström [et al.] // Plant & Cell Physiol. – 2014. – Vol. 55, N 5. – P. 881–896.
9. Митохондриальные энергорассеивающие системы (альтернативная оксидаза, разобщающие белки и «внешняя» NADH-дегидрогеназа) вовлечены в развитие морозоустойчивости проростков озимой пшеницы / О. И. Грабельных [и др.] // Биохимия. – 2014. – Т. 79, № 6. – С. 645–660.
10. Alterations in the mitochondrial alternative NAD(P)H dehydrogenase NDB4 lead to changes in mitochondrial electron transport chain composition, plant growth and response to oxidative stress / C. Smith [et al.] // Plant Cell Phys. – 2011. – Vol. 52. – P. 1222–1237.
11. Development and validation of a 48-target analytical method for high-throughput monitoring of genetically modified organisms / Li Xiaofei [et al.] // Sci. reports. – 2015. – Vol. 5. – P. 1–11.
12. Collaborative study of a T-nos Real-Time PCR method for screening of genetically modified organisms in food products / R. Reiting [et al.] // J. Verbr. Lebensm. – 2007. – Vol. 2. – P. 116–121.
13. Universal primers for amplification of three non-coding regions of chloroplast DNA / P. Taberlet [et al.] // Plant Mol. Biol. – 1991. – Vol. 17. – P. 1105–1109.
14. Sambrook, J. Molecular cloning: a laboratory manual / J. Sambrook, D. W. Russell. – New York: Cold Spring Harbor Lab. Press, 2001. – 2344 p.
15. Current protocols in molecular biology / F. M. Ausubel [et al.]. – New York: Greene Pub. Assoc. and Wiley-Interscience, 2004. – 561 p.
16. Complete sequence of the binary vector pBI121 and its application in cloning T-DNA insertion from transgenic plants / P.-Y. Chen [et al.] // Mol. Breeding. – 2003. – Vol. 11, N 4. – P. 287–293.
17. Картель, Н. А. Генетические основы селекции растений: в 4 т. Т. 4. Биотехнология в селекции растений. Геномика и генетическая инженерия / Н. А. Картель; науч. ред.: А. В. Кильчевский, Л. В. Хотылева. – Минск: Беларус. навука, 2014. – 653 с.
18. Савчин, Д. В. Создание и анализ трансгенных растений картофеля и табака с геном gox Penicillium funiculosum / Д. В. Савчин, А. С. Панюш, Н. А. Картель // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2012. – № 4. – С. 16–19.
19. Савчин, Д. В. Генетическая трансформация растений векторными конструкциями с геном gox Penicillium funiculosum / Д. В. Савчин, А. С. Панюш, Н. А. Картель // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии Нац. aкад. наук Беларуси. – Минск, 2011. – Т. 12. – С. 49–55.
20. Arabidopsis thaliana gene NDB2 [Электронный ресурс] / NCBI. – 2016. – Режим доступа: https://www.ncbi.nlm. nih.gov/IEB/Research/Acembly/av.cgi?db=ara&q=NDB2. – Дата доступа: 25.10.2015.
21. Modification of the coding sequence enhances plant expression of insect control protein genes / F. J. Perlak [et al.] // Proc. of the Nat. Acad. of Sciences of USA. – 1991. – Vol. 88, N 8. – P. 3324–3328.
22. Graciet E. Structure and evolutionary conservation of N-end rule pathway / E. Graciet, F. Mesiti and F. Wellmer // The Plant J. – 2010. – Vol. 61. – P. 741–751.
23. Kozak, M. Point mutations define a sequence flanking the AUG initiator codon that modulates translation by eukaryotic ribosomes / M. Kozak // Cell. – 1986. – Vol. 44. – P. 283–292.
24. Маренкова, Т. В. Мозаичный характер экспрессии трансгенов у растений / Т. В. Маренкова, Д. Б. Логинова, Е. В. Дейнеко // Генетика. – 2012. – Т. 48, № 3. – С. 293–306.
25. Matzke, M. A. Transgene silencing by the host genome defense: implications for the evolution of epigenetic control mechanisms in plants and vertebrates / M. A. Matzke, M. F. Mette, A. J. Matzke // Plant Mol. Biol. – 2000. – Vol. 43, N 2/3. – P. 401–415.
26. Дейнеко, Е. В. Изучение экспрессии гетерологичных и собственных генов у трансгенных растений: на примере Nicotiana tabacum L.: дис. … д-ра биол. наук: 03.00.15 – кинетика и катализ / Е. В. Дейнеко. – Новосибирск, 2004. – 198 с.
Рецензия
Просмотров: 767
Послать статью по эл. почте 
