Фенотипические признаки растений арабидопсиса, дефицитные в РНК-полимеразе rpotmp
Автор: Тарасенко В.И., Гарник Е.Ю., Кулинченко М.В., Константинов Ю.М.
Журнал: Журнал стресс-физиологии и биохимии @jspb
Статья в выпуске: 4 т.11, 2015 года.
Бесплатный доступ
В Arabidopsis три транскрипции органелларных генов участвуют в трех ядерно-кодированных РНК-полимеразах. RpoTmp представляет собой РНК-полимеразу, которая локализуется как в митохондриях, так и в хлоропластах, но участвует преимущественно в контроле экспрессии генов в митохондриях. Вставной мутант rpotmp характеризуется рядом фенотипических и молекулярно-биологических особенностей, включая снижение активности митохондриальных дыхательных комплексов I и IV. В настоящем исследовании мы сравнили ростовые характеристики мутанта rpotmp и мурата fro1, который характеризуется отсутствием функционального комплекса I. Мы показали, что, несмотря на сходные молекулярные дефекты и фенотипический внешний вид, исследованные мутанты можно отличить по скорости роста при разных фотопериодах, а также в возрасте начала старения листьев. Более того, скорость роста культуры суспензионных клеток линии rpotmp чрезвычайно замедлена, что четко отличает ее от культуры клеток суспензии fro1. Мы предлагаем, чтобы уникальные свойства мутанта rpotmp были связаны с уменьшением уровня активности IV дыхательного комплекса.
Короткий адрес: https://sciup.org/14323976
IDR: 14323976
Список литературы Фенотипические признаки растений арабидопсиса, дефицитные в РНК-полимеразе rpotmp
- Baba K., Schmidt J., Espinosa-Ruiz A., Villarejo A., Shiina T., Gardestrom P., Sane A.P., Bhalerao R.P. (2004) Organellar gene transcription and early seedling development are affected in the RpoT;2 mutant of Arabidopsis. Plant J, 38, 38-48
- Chang C-C., Sheen J., Bligny M., Niwa Y., Lerbs-Mache S., Stern D.B. (1999) Functional analysis of two maize cDNAs encoding T7-like RNA polymerases. Plant Cell, 11, 911-926
- Gualberto J.M., Mileshina D., Wallet C., Niazi A.K., Weber-Lotfi F., Dietrich A. (2014) The plant mitochondrial genome: dynamics and maintenance. Biochimie, 100, 107-120
- Hedtke B., Borner T., Weihe A. (2000) One RNA polymerase serving two genomes. EMBO reports, 11(54), 435-440
- Hedtke B., Legen J., WeiheA., Herrmann R.G., Börner T. (2002) Six active phage-type RNA polymerase genes in Nicotiana tabacum. The Plant Journal, 30(5), 625-637
- Heinemeyer J., Lewejohann D., Braun H.P. (2007) Blue-native gel electrophoresis for the characterization of protein complexes in plants. Methods Mol. Biol., 355, 343-352
- Kühn K., Bohne A.V., Liere K., Weihe A., Börner T. (2007) Arabidopsis phage-type RNA polymerases: Accurate in vitro transcription of organellar genes. Plant Cell, 19, 959-971
- Kühn K., Richter U., Meyer E., Delannoy E., de Longevialle A.F., O’Toole N., Börner T., Millar A., Small I., Whelan J. (2009) Phage-type RNA polymerase RPOTmp performs gene-specific transcription in mitochondria of Arabidopsis thaliana. Plant Cell, 21, 2762-2779
- Kühn K., Carrie C., Giraud E., Wang Y., Meyer E.H., Narsai R., des Francs-Small C.C., Zhang B., Murcha M.W., Whelan J. (2011) The RCC1 family protein RUG3 is required for splicing of nad2 and complex I biogenesis in mitochondria of Arabidopsis thaliana. Plant J., 67, 1067-1080
- Lauer M., Knudsen C., Newton K.J., Gabay-Laughnan S., Laughnan J.R. (1990) A partially deleted mitochondrial cytochrome oxidase gene in the NCS6 abnormal growth mutant of maize. New Biol., 2, 179-186
- Liere K., Weihe A., Börner T. (2011) The transcription machineries of plant mitochondria and chloroplasts: Composition, function, and regulation. Journal of Plant Physiology, 168, 1345-1360
- de Longevialle A.F., Meyer E.H., Andres C., Taylor N.L., Lurin C., Millar A.H., Small I.D. (2007) The pentatricopeptide repeat gene OTP43 is required for trans-splicing of the mitochondrial nad1 intron 1 in Arabidopsis thaliana. Plant Cell, 19, 3256-3265
- Lysenko E.A., Kuznetsov V.V. (2005) Plastid RNA polymerases. Mol Biol., 39, 661-674
- Meyer E.H., Tomaz T., Carroll A.J., Estavillo G., Delannoy E., Tanz S.K., Small I.D., Pogson B.J., Millar A.H. (2009) Remodeled respiration in ndufs4 with low phosphorylation efficiency suppresses Arabidopsis germination and growth and alters control of metabolism at night. Plant Physiol., 151, 603-619
- Rosso M.G., Li Y., Strizhov N., Reiss B., Dekker K., Weisshaar B. (2003) An Arabidopsis thaliana T-DNA mutagenized population (GABI-Kat) for flanking sequence tag-based reverse genetics. Plant Mol. Biol., 53, 247-259
- Sabar M., Balk J., Leaver C.J. (2005) Histochemical staining and quantification of plant mitochondrial respiratory chain complexes using blue-native polyacrylamide gel electrophoresis. The Plant Journal, 44, 893-901
- Sweetlove L.J., Taylor N.L., Leaver C.J. (2007) Isolation of intact, functional mitochondria from the model plant Arabidopsis thaliana. Methods Mol Biol., 372, 125-136
- Tarasenko V.I., Garnik E.Y., Shmakov V.N., Konstantinov Y.M. (2012) Modified alternative oxidase expression results in different reactive oxygen species contents in Arabidopsis cell culture but not in whole plants. Biologia Plantarum, 56, 635-640
- Tarasenko V.I., Garnik E.Y., Konstantinov Y.M. (2010) Characterization of Arabidopsis mutant with inactivated gene coding for Fe-S subunit of mitochondrial respiratory chain complex I. Russ. J. Plant Physiol., 57, 392-400
- Tarasenko V.I., Garnik E.Y., Shmakov V.N., Konstantinov Y.M. (2009) Induction of Arabidopsis gdh2 gene expression during changes in redox state of the mitochondrial respiratory chain. Biochemistry (Moscow), 74, 47-53
- Wicke S., Schneeweiss G.M., de Pamphilis C.W., Müller K.F., Quandt D. (2011) The evolution of the plastid chromosome in land plants: gene content, gene order, gene function. Plant Mol. Biol., 76, 273-297
- Тарасенко В.И., Гарник Е.Ю., Кулинченко М.В., Потапова Т.В., Константинов Ю.М. (2014) Характеристика растений арабидопсиса, мутантных по различным компонентам дыхательной цепи митохондрий. Механизмы регуляции функций растительных органелл: материалы Всероссийской научной конференции. Иркутск: Издательство РИО НЦРВХ СО РАМН. С. 88-91
