Экспрессия гена глутаматдегидрогеназы gdh2 арабидопсиса индуцируется под влиянием ингибитора синтеза тетрапирролов норфлуразона
Автор: Гарник Е.Ю., Бельков В.И., Тарасенко В.И., Потапова Т.В., Корзун М.А., Константинов Ю.М.
Журнал: Журнал стресс-физиологии и биохимии @jspb
Статья в выпуске: 4 т.9, 2013 года.
Бесплатный доступ
Ген gdh2, кодирующий бета-субъединицу глутаматдегидрогеназы арабидопсиса, относится к генам с циркадианной регуляцией. Его экспрессия значительно возрастает в темное время суток и снижается до минимума на свету. Известно, что в репрессии гена gdh2 на свету участвуют сахарозависимые регуляторные пути, однако конкретные механизмы регуляции неизвестны. Нами показано, что в проростках арабидопсиса, выращенных в присутствии ингибитора синтеза тетрапирролов норфлуразона, экспрессия гена gdh2 возрастала в 6-11 раз относительно контрольных условий, причем степень повышения уровня транскриптов gdh2 зависела от уровня освещенности и не коррелировала с индукцией генов-маркеров повышения уровня активных форм кислорода. Данное повышение экспрессии можно объяснить как низким уровнем глюкозы в клетках обработанных норфлуразоном проростков, так и отсутствием репрессии со стороны хлоропластно-ядерных регуляторных путей вследствие дисфункции хлоропластов. Мы предполагаем, что в циркадианной регуляции экспрессии гена gdh2 участвуют не только сахарозависимые, но и хлоропластно-ядерные регуляторные пути.
Короткий адрес: https://sciup.org/14323810
IDR: 14323810
Список литературы Экспрессия гена глутаматдегидрогеназы gdh2 арабидопсиса индуцируется под влиянием ингибитора синтеза тетрапирролов норфлуразона
- Гарник Е.Ю., Тарасенко В.И., Кобзев В.Ф., Константинов Ю.М. (2006) Дифференциальная экспрессия митохондриальных генов кукурузы при изменении редокс-состояния митохондрий. Физиология растений, 53(4), 518-524
- Тарасенко В.И., Гарник Е.Ю., Константинов Ю.М. (2010) Характеристика растений арабидопсиса с инактивированным геном Fe-S субъединицы комплекса I дыхательной цепи митохондрий. Физиология растений, 57(3), 415-424
- Тарасенко В.И., Гарник Е.Ю., Шмаков В.Н., Константинов Ю.М. (2009) Индукция экспрессии гена gdh2 арабидопсиса при изменении редокс-состояния митохондриальной дыхательной цепи. Биохимия, 74(1), 62-69
- Lee C.P., Eubel H., Millar A.H. (2010) Diurnal changes in mitochondrial function reveal daily optimization of light and dark respiratory metabolism in Arabidopsis. Mol. Cell. Proteomics, 9(10), 2125-2139
- Miyashita Y. Goog A.G. (2008) NAD(H)-dependent glutamate dehydrogenase is essential for the survival of Arabidopsis thaliana during dark-induced carbon starvation. J. Exp. Botany, 59, 667-680
- Murashige T., Skoog F. (1962) Revised Medium for Rapid Growth and Bioassays with Tobacco Tissue Cultures. Physiol. Plant., 15, 473-497
- Pageau K., Reisdorf-Cren M., Morot-Gaudry J.-F., Maxclaux-Daubresse C. (2006) The two senescence-related markers, GS1 glutamine synthetase) and GDH dehydrogenase), involved in nitrogen mobilization, differentially regulated during pathogen attack and stress hormones and reactive oxygen species Nicotiana tabacum L. J. Exp. Bot., 57(3), 547-557
- Phannschmidt Th. (2010) Plastidial retrograde signalling -a true ‘‘plastid factor’’ or just metabolite signatures? Trends in Plant Sci., 15, 427-435
- Robinson S.A., Stewart G.R., Phillips R. (1992) Regulation of glutamate dehydrogenase activity in relation to carbon imitation and protein catabolism in carrot cell suspension cultures. Plant Physiol., 98, 1190-1195
- Rolland F., Baena-Gonzalez E., Sheen J. (2006) Sugar sensing and signaling in plants: conserved and novel mechanisms. Annu. Rev. Plant Biol., 57, 675-709
- Saini G., Meskauskiene R., Pijacka W., Roszak P., Sjogren L.L.E., Clarke A.K., Straus M., Apel K. (2011) "Happy on norflurazon" (hon) mutations implicate perturbance of plastid homeostasis with activating stress acclimatization and changing nuclear gene expression in norflurazon-treated seedlings. Plant Journal., 65, 690-702
- Skopelitis S.D., Paranychiakis N.V., Kouvarakis A., Spyros A., Stephanou E.G., Roubelakis-Angelakis K.A. (2007) The isoenzyme 7 of tobacco NAD(H)-dependent glutamate dehydrogenase exhibits high deaminating and low aminating activities in vivo. Plant Physiol., 145, 1726-1734
- Smeekens S., Ma J., Hanson J., Rolland F. (2010) Sugar signals and molecular networks controlling plant growth. Curr. Opin. Plant Biol., 13, 274-279
- Susek R.E., Ausubel F.M., Chory J. (1993) Signal transduction mutants of Arabidopsis uncouple nuclear CAB and RBCS gene expression from chloroplast development. Cell, 74, 787-799
- 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
- Turano F.J., Thakkar S.S., Fang T., Weisemann J.M. (1997) Characterization and expression of NAD(H)-dependent in Arabidopsis glutamate dehydrogenase genes. Plant Physiol., 113, 1329-1341
- Van Aken O., Whelan J. (2012) Comparison of transcriptional changes to chloroplast and mitochondrial perturbations reveals common and specific responses in Arabidopsis. Front Plant Sci., 3, 281
