Дослідження молекулярно-генетичних особливостей фрагментації і метилування ДНК при запрограмованій загибелі клітин мезофілу листків вищих рослин. Варіабельне метилування у сайт-специфічних послідовностях ДНК в вегетативних органах цукрового буряка.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИЗахист дисертації відбудеться “12” вересня 2002 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.202.01 в Інституті клітинної біології та генетичної інженерії НАН України за адресою: 01143, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту клітинної біології та генетичної інженерії НАН України. До захисту подається дисертація, яка присвячена дослідженню молекулярно-генетичних особливостей фрагментації і метилування ДНК при запрограмованій загибелі клітин (ЗЗК) мезофілу листків вищих рослин Виявлено, що в вегетативних органах цукрового буряка відбувається варіабельне метилування в сайт-специфічних послідовностях ДНК. Встановлено, що протягом запрограмованої загибелі клітин мезофілу листків цукрового буряка змінюється характер метилування цитозину в сайт-специфічних послідовностях ДНК.Останнім часом значний науковий інтерес привертає дослідження запрограмованої загибелі клітин (ЗЗК) рослин, яка відбувається у різні періоди їх розвитку, а також у відповідь на біотичні та абіотичні стимули (Greenberg, 1994; Grbic et all., 1995; Danon et all., 2000;). До недавнього часу залишалось не зясованим, чи відбувається у рослин природна запрограмована загибель клітин у формі апоптозу, який є найбільш вивченим різновидом програмованої загибелі клітин тварин і відбувається послідовно через серію морфологічних та біохімічних змін. Метою роботи було вивчення закономірностей деградації і метилування ДНК клітин мезофілу листків цукрового буряка (Beta vulgaris L.) при запрограмованій загибелі клітин. провести порівняльне вивчення рівня метилування сайт-специфічних мотивів ДНК паростків і листків цукрового буряка; Модифіковані нами методи виділення ДНК і ядер з клітин мезофілу листків цукрового буряка можуть бути застосованими у науково-дослідній практиці під час вивчення запрограмованої загибелі клітин інших рослин.Для вивчення конформаційного стану сумарної ДНК під час старіння листків цукрового буряка використовували сечовино-фосфатний метод виділення ДНК, який дозволяє відділити дволанцюгову ДНК від одноланцюгової ДНК та РНК. Вони свідчили про те, що в зелених листках молодих рослин цукрового буряка кількість ядер становила в середньому (9,1 ± 0,02) х107 на 1 г тканини. По мірі старіння листків їх кількість зменшувалась поступово, і, наприклад, на стадії С4 в середньому становила (5,9±0,01) х107 на 1 г тканини, тобто коли площа поверхні пожовтіння листка складала 50 - 75 %, кількість ядер відносно молодих зелених листків зменшувалась в ~1.5 рази. Так, спостерігається поступове збільшення електрофоретичної рухомості як високомолекулярних, так і низькомолекулярних фрагментів ДНК, виділеної з листків з пожовтінням більше 50 % площі поверхні листка. Оскільки до складу сумарної ДНК листків, крім ядерної, входить ДНК хлоропластів і мітохондрій, для зясування питання про те, чи відбувається і яким чином деградація ЯДНК, її виділяли із ядер мезофілу листків на різних стадіях старіння.Під час запрограмованої загибелі клітин листків Beta vulgaris L. сорту Білоцерківський однонасінний-45 здійснюється поступова деградація сумарної та ядерної ДНК, яка протікає у формі, що відрізняється від апоптозу, для котрого характерна деградація ДНК з утворенням олігонуклеосомних фрагментів, а також відбуваються конформаційні зміни сумарної ДНК, повязані з порушеннями її подвійної спіралі. Одержані дані свідчать на користь концепції про диференційні шляхи ЗЗК рослин. Виявлено, що по мірі старіння клітин мезофілу листків цукрового буряка зменшується загальна кількість ядер на грам рослинної тканини, яка при їх повному пожовтінні змінюється в 1,5 рази.