Вплив різних типів інгібіторів серин/треонінових протеїнкіназ на зміни росту та морфології первинного кореня в різних типах клітин проростків. Зв’язок фосфорилювання білків мікротрубочок по залишках тирозину з відповіддю рослинної клітини на дію холоду.
Аннотация к работе
Продемонстровано, що посттрансляційне фосфорилювання тубуліну по залишках серину та треоніну може приймати участь в реорганізації мікротрубочок рослинної клітини протягом мітотичного циклу (Blume et al., 2008), проте функціональна роль фосфорилювання білків мікротрубочок по залишках серину та треоніну залишається недостатньо дослідженою. Дисертаційна робота виконувалась в рамках бюджетної програми тематики відділу геноміки та біотехнології Інституту клітинної біології та генетичної інженерії НАН України № 2.28.2.10 “Зясування ролі цитоскелетних структур клітини у відповіді рослин на вплив абіотичних факторів та розробка біотехнологічних підходів для регуляції функціонування цитоскелету” (2000-2004, номер держреєстрації 0101U000395) та відділу геноміки та молекулярної біотехнології ДУ “Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України” № III-2-05 “Застосування методів геноміки та біоінформатики у вивченні структури та функцій цитоскелету рослин з метою розробки нових біотехнологій” (2005-2009, номер держреєстрації 0105U003354), а також згідно завдань гранту INTAS № 03-51-6459 “Фосфорилювання мікротрубочок під впливом різних умов навколишнього середовища” (2003-2007) та спільного російсько-українського проекту Національної академії наук України та Російського фонду фундаментальних досліджень № II-15-08 ”Порівняльний аналіз кіномів мікротрубочок у тварин та у вищих рослин” (2008-2009, номер держреєстрації 0108U004809). Дослідити вплив різних типів інгібіторів серин/треонінових протеїнкіназ, зокрема САІ?-залежних протеїнкіназ (САІ?-кальмодулінзалежних протеїнкіназ (W7) і протеїнкінази С (Н7, стауроспорину)) та циклін-залежних протеїнкіназ (оломоуцину), на зміни параметрів росту та морфології первинного кореня, а також на організацію мікротрубочок в різних типах клітин проростків Arabidopsis thaliana. Дослідити вплив інгібітору серин/треонінових протеїнфосфатаз, окадаїнової кислоти, на зміни параметрів росту та морфології первинного кореня, а також на організацію мікротрубочок в різних типах клітин проростків Дослідити вплив інгібітору тирозинфосфатаз, ортованадату натрію, на зміни параметрів росту та морфології первинного кореня, а також на організацію мікротрубочок в різних типах клітин проростківДля дослідження впливу інгібіторів протеїнкіназ та протеїнфосфатаз на ріст та морфологію коренів Arabidopsis чотириденні проростки обробляли відповідними концентраціями цих речовин протягом 1-48 год та фіксували зображення коренів за допомогою цифрової фотокамери Canon Power Shot G6 в режимі макрозйомки. Приріст коренів (?) розраховували за формулою: (Lcep.-L0/L0)х100, де L0 - середнє значення довжин коренів до початку експерименту (без обробки); Lcep - середнє значення довжин коренів, оброблених інгібітором протягом встановленого часу. Для дослідження короткотривалої та пролонгованої дії інгібіторів протеїнкіназ та протеїнфосфатаз на орієнтацію та організацію мікротрубочок в клітинах різних ростових зон первинного кореня чотириденні проростки Arabidopsis обробляли відповідними речовинами в різних концентраціях протягом 1, 3, 6, 12, 24 та 48 год. Для встановлення впливу інгібіторів протеїнкіназ і протеїнфосфатаз на проходження мітозу синхронізовану культуру клітин BY-2 обробляли інгібіторами через 4 год після відмивки від афідиколіну, коли клітини знаходились на межі переходу фаз G2/M. Виявлено, що найбільшу чутливість до дії всіх протестованих типів інгібіторів протеїнкіназ мали мікротрубочки в епідермальних клітинах та клітинах кори перехідної зони і зони розтягу кореня, які змінювали орієнтацію із поперечної/косої на повздовжню або були дезорієнтовані (рис.У дисертаційній роботі встановлено закономірності впливу різних інгібіторів серин/треонінових, зокрема, САІ?-залежних (САІ?-кальмодулінзалежних протеїнкіназ (W7) і протеїнкінази С (Н7 і стауроспорину) та циклін-залежних протеїнкіназ (оломоуцину), а також тирозинкіназ (гербіміцину А, генестеїну і тирфостину AG18) та серин/треонінових (окадаїнової кислоти) і тирозинових (ортованадату натрію) протеїнфосфатаз на проходження мітозу клітин синхронізованої суспензійної культури тютюну BY-2, ріст і морфологію первинного кореня Arabidopsis thaliana та організацію різних побудов мікротрубочок у клітинах цих модельних обєктів. A. thaliana інгібіторами серин/треонінових протеїнкіназ (W7, Н7, стауроспорин та оломоуцин) призводить до уповільнення їх росту та у випадку обробки W7 та стауроспорином до формування свелінгу. Найбільш чутливими до їх дії є мікротрубочки клітин перехідної зони та зони розтягу кореня, де після обробки W7 або оломоуцином вони змінюють свою орієнтацію із поперечної/косої на повздовжню відносно основної осі кореня, а після дії Н7 та стауроспорину стають дезорієнтованими. Одночасно її дія призводить до дезорієнтації та/або деполімеризації кортикальних мікротрубочок в клітинах перехідної зони та зони розтягу кореня, а в клітинах зони диференціації викликає стабілізацію та дезорієнтацію мікротрубочок. A. thaliana інгібіторами рецепторних (генестеїн) т