Теоретические предпосылки участия кремния в регуляции экспрессии генов злаков на уровне стабильности мРНК. Анализ возможности стабилизации мРНК in vivo как следствие замены атомов углерода или фосфора в составе нуклеиновой кислоты на атом кремния.
03.00.00 Биологические науки стабилизация мрнк злаков in vitro под влиянием кремнияАнализируется гипотетическая возможность стабилизации МРНК in vivo как следствие замены атомов углерода (С) или фосфора (Р) в составе нуклеиновой кислоты на атом кремния. В экспериментах использовали препараты МРНК из созревающего зерна кукурузы, а также из зеленых и этиолированных проростков яровой пшеницы, различающихся по длине терминальной поли-(А)-последовательности. Обработка целитом исходных прогретых и непрогретых препаратов РНК практически не вносила изменений в стабильность МРНК. Прогревание, усиливая уже начавшийся процесс расплавления вторичной структуры, способствует повышению эффективности стабилизации МРНК целитом. Интерпретация фактов стабилизации МРНК при взаимодействия целита с МРНК in vitro и под воздействием циклогексимида in vivo, с современной точки зрения может быть конкретизирована с позиции исследований явления РНК-интерференцииОба этих фактора относятся к транс-факторам стабильности, т.е. факторам, наличие и количество которых определяются эффектом взаимодействия «генотип-среда», в отличие от цис-факторов, определяемых первичной структурой РНК, т.е. только генотипом. Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезема - соединений на основе диоксида кремния (IV) SIO2 (около 12% массы земной коры). Кремний выполняет удивительно большое количество функций в жизни растений: оказывает существенное влияние на рост и развитие растений, повышает урожайность и улучшает качество продукции, предает растениям механическую прочность, обеспечивая жесткость различных органов растения, в частности, формируются более прочные клеточные стенки, в результате чего снижается опасность полегания посевов, а также поражения их болезнями и вредителями. В тоже время, благодаря великолепным адсорбционным свойствам кремния, он вполне способен изменить контакт РНК с РНКАЗАМИ и катионами магния и тем самым изменить ее стабильность (транс-фактор). Предполагается, что в нуклеиновых кислотах риса кремний способен заменить фосфор (в ДНК риса соотношение P/Si 7:1!), что приводит к стабилизации ДНК и РНК, так как связь Si-O-C более прочная, чем P-O-C.Курсанов (1902-1999) сравнил проблему регуляции функций с горной вершиной, которую предстоит покорить и только у подножия которой находятся исследователи: "Медицина и сельское хозяйство должны получить доступ к регуляторным механизмам клетки, так как в этом заключены необозримые возможности для практики" [15]. Так, примером «прямого» влияния питательного вещества на генную экспрессию через воздействие на стабильность МРНК и эффективность трансляции является контролируемая катионами железа трансляция определенных МРНК. Делеционные эксперименты позволили идентифицировать фрагменты длиной в 678 нуклеотидов в ДНК, комплементарной МРНК для рецептора, которые определяют стабильность МРНК. Но, в этом случае, уже 5"-UTR МРНК белков содержат регуляторный элемент IRE (iron-regulatory element), с которым взаимодействует белок IRP (iron-regulatory protein), акцептирующий ионы железа. И наоборот, катионы Mg стимулируют укорочение терминальной поли-А-последовательности, определяющей стабильность и трансляционную активность МРНК эукариот, через усиление прочности определенных структур, с которыми связываются белки, определяющие деаденилирование молекулы МРНК.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
