Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника

Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника

Выявлено интенсивное метилирование внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК первичных каллусов апикальных меристем побега и корня, а также обширное недометилирование этого сайта ДНК побегов развивающихся проростков Helianthus annuus L. Предположено участие энзиматической модификации цитозина в...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Биополимеры и клетка
Date:2000
Main Authors: Тищенко, Е.Н., Корж, Л.П.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2000
Subjects:
Структура и функции биополимеров
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152557
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника / Е.Н. Тищенко, Л.П. Корж // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 3. — С. 220-224. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-152557
record_format dspace
spelling Тищенко, Е.Н.
Корж, Л.П.
2019-06-12T12:03:36Z
2019-06-12T12:03:36Z
2000
Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника / Е.Н. Тищенко, Л.П. Корж // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 3. — С. 220-224. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.
0233-7657
DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.000569
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152557
547.963.32
Выявлено интенсивное метилирование внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК первичных каллусов апикальных меристем побега и корня, а также обширное недометилирование этого сайта ДНК побегов развивающихся проростков Helianthus annuus L. Предположено участие энзиматической модификации цитозина в клеточной дифференцировке подсолнечника, возможно, на уровне экспрессии тканеспецифичных генов
Зовнішній цитозин CCGG-послідовностей ДНК недиференційованих клітин первинних калюсів меристем як пагонів, так і коренів соняшнику (Helianthus annuus L.) с інтенсивно метильованим. У процесі росту і диференціювання пагонів етіольованих паростків здійснюється широке недометилювання цього паліндромного сайта ДНК, яке супроводжується транскрипцією тканиноспецифічних генів. Варіабельність метилювання CCGG-послідовностей ДНК передбачає участь цієї ензиматичної модифікації цитозину в клітинному диферен­ціюванні соняшнику, можливо, на рівні експресії генів
External cytosine of CCGG-sequences in DNA of undifferentiated cells of meristems primary calluses in sunflower (Helianthus annuus L.) snoots and roots is highly methylated. During the growth and differentiation of shoots of etiolated seedlings the extensive undermethylation of this palindromic site in DNA, correlating with the transcription of tissue-specific genes, has been observed. The variability of methylation of CCGG-sequences of DNA assumes that enzymatic modification of cytosine takes part in cell differentiation, perhaps, on the level of gene expression.
ru
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Биополимеры и клетка
Структура и функции биополимеров
Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника
Варіабельність метилювання зовнішнього цитозину CCGG- послідовностей ДНК пагонів і калюсів меристем соняшнику
Methylation variability of external cytosine of CCGG-sequences in DNA of sunflower shoots and meristem callus
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника
spellingShingle Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника
Тищенко, Е.Н.
Корж, Л.П.
Структура и функции биополимеров
title_short Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника
title_full Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника
title_fullStr Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника
title_full_unstemmed Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника
title_sort вариабельность метилирования внешнего цитозина ccgg-последовательностей днк побегов и каллусов меристем подсолнечника
author Тищенко, Е.Н.
Корж, Л.П.
author_facet Тищенко, Е.Н.
Корж, Л.П.
topic Структура и функции биополимеров
topic_facet Структура и функции биополимеров
publishDate 2000
language Russian
container_title Биополимеры и клетка
publisher Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
format Article
title_alt Варіабельність метилювання зовнішнього цитозину CCGG- послідовностей ДНК пагонів і калюсів меристем соняшнику
Methylation variability of external cytosine of CCGG-sequences in DNA of sunflower shoots and meristem callus
description Выявлено интенсивное метилирование внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК первичных каллусов апикальных меристем побега и корня, а также обширное недометилирование этого сайта ДНК побегов развивающихся проростков Helianthus annuus L. Предположено участие энзиматической модификации цитозина в клеточной дифференцировке подсолнечника, возможно, на уровне экспрессии тканеспецифичных генов Зовнішній цитозин CCGG-послідовностей ДНК недиференційованих клітин первинних калюсів меристем як пагонів, так і коренів соняшнику (Helianthus annuus L.) с інтенсивно метильованим. У процесі росту і диференціювання пагонів етіольованих паростків здійснюється широке недометилювання цього паліндромного сайта ДНК, яке супроводжується транскрипцією тканиноспецифічних генів. Варіабельність метилювання CCGG-послідовностей ДНК передбачає участь цієї ензиматичної модифікації цитозину в клітинному диферен­ціюванні соняшнику, можливо, на рівні експресії генів External cytosine of CCGG-sequences in DNA of undifferentiated cells of meristems primary calluses in sunflower (Helianthus annuus L.) snoots and roots is highly methylated. During the growth and differentiation of shoots of etiolated seedlings the extensive undermethylation of this palindromic site in DNA, correlating with the transcription of tissue-specific genes, has been observed. The variability of methylation of CCGG-sequences of DNA assumes that enzymatic modification of cytosine takes part in cell differentiation, perhaps, on the level of gene expression.
issn 0233-7657
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/152557
citation_txt Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника / Е.Н. Тищенко, Л.П. Корж // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 3. — С. 220-224. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT tiŝenkoen variabelʹnostʹmetilirovaniâvnešnegocitozinaccggposledovatelʹnosteidnkpobegovikallusovmeristempodsolnečnika
AT koržlp variabelʹnostʹmetilirovaniâvnešnegocitozinaccggposledovatelʹnosteidnkpobegovikallusovmeristempodsolnečnika
AT tiŝenkoen varíabelʹnístʹmetilûvannâzovníšnʹogocitozinuccggposlídovnosteidnkpagonívíkalûsívmeristemsonâšniku
AT koržlp varíabelʹnístʹmetilûvannâzovníšnʹogocitozinuccggposlídovnosteidnkpagonívíkalûsívmeristemsonâšniku
AT tiŝenkoen methylationvariabilityofexternalcytosineofccggsequencesindnaofsunflowershootsandmeristemcallus
AT koržlp methylationvariabilityofexternalcytosineofccggsequencesindnaofsunflowershootsandmeristemcallus
first_indexed 2025-11-25T20:44:32Z
last_indexed 2025-11-25T20:44:32Z
_version_ 1850531124741144576
fulltext ISSN 0233-7657. Биополимеры и клетка. 2000. Т. 16. № 3 Вариабельность метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов и каллусов меристем подсолнечника Е. Н. Тищенко, Л. П. Корж Институт физиологии растений и генетики НАН Украины Ул. Васильковская, 31/17, Киев, 03022, Украина Выявлено интенсивное метилирование внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК первичных каллусов апикальных меристем побега и корня, а также обширное недометилирование этого сайта ДЯК побегов развивающихся проростков Helianthus annuus L. Предположено участие энзиматической модификации цитозина в клеточной дифференцировке подсолнечника, возможно, на уровне экспрессии тканеспецифичных генов. Введение. Энзиматическое метилирование ДНК рассматривается как один из возможных механиз­ мов клеточной дифференцировки эукариот, реали­ зуемый на разных уровнях функционирования ге­ нома, в том числе экспрессии [1 ]. После получения убедительных доказательств участия энзиматиче- ского метилирования цитозина в регуляции экс­ прессии генов позвоночных [ 2 , 3 ] выявлена обрат­ ная корреляция уровня метилирования ДНК и транскрипции генов высших растений [4—9]. Для многоклеточных организмов имеются сведения о кажущемся отсутствии корреляции метилирования и активности индивидуальных генов [10, 11]. К тому же регуляторные области ряда генов эукариот не содержат потенциально метилируемых CG- и CNG- (N — любой нуклеотид) сайтов ДНК и, сле­ довательно, не способны к подобной модификации in vivo [12]. Этот способ регуляции транскрипции генов, видимо, не является универсальным, так как в ДНК некоторых эукариот, например дрозофилы, применяемыми в настоящее время методами вооб­ ще не выявлено метилируемых оснований [2, 10]. Для генома растений, который в отличие от генома других эукариот характеризуется избыточностью метилированных оснований цитозина [2, 13], све­ дений об отсутствии энзиматического метилирова­ ния ДНК не имеется. © Е. Н. ТИЩЕНКО, Л. П. КОРЖ, 2000 Ранее нами было показано, что на первых этапах онтогенеза в развивающихся проростках подсолнечника осуществляется дифференциальная экспрессия генов [14]. При анализе состояния ме­ тилирования ДНК корней и побегов 5-дневных этиолированных проростков подсолнечника, кото­ рым присущи резкие различия в разнообразии яРНК, в том числе и пре-мРНК, а также трансли­ руемых мРНК (в корнях их почти в 4 раза меньше, чем в побегах), нами выявлена органоспецифич- ность энзиматического метилирования внешнего цитозина тринуклеотида CCG, входящего в сайт узнавания рестриктазы MspL Он сильно метилиро­ ван в корнях и интенсивно недометилирован в побегах 5-дневных этиолированных проростков, то есть уровень экспрессии генома как единой органи­ зованной структуры обратно коррелировал с уров­ нем метилирования CCGG-последовательностей ДНК подсолнечника. Исходя из этого было сделано предположение о том, что указанный палиндром- ный участок ДНК может иметь критическое значе­ ние для транскрипции тканеспецифичных генов этого вида. Следовательно, внимания заслуживает и анализ состояния метилирования ДНК органов проростка в ходе их роста и дифференцировки, а также меристем — зон недифференцированных, интенсивно делящихся клеток, в результате непре­ рывной активности которых формируются все мор­ фологические структуры растений. 220 ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ МЕТИЛИРОВАНИЯ ВНЕШНЕГО ЦИТОЗИНА Цель данной работы состояла в сравнении состояния метилирования внешнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК побегов разного возраста, а также первичных каллусов апикальных меристем корней и побегов подсолнечника. Материалы и методы. Объектом исследования являлась ДНК 18- и 27-дневных первичных каллу­ сов апикальных меристем побегов и корней, а также побегов 1, 2 и < 5-дневных этиолированных проростков подсолнечника сорта Передовик (ВНИ- ИМК, Россия). Для получения первичного каллуса семянки подсолнечника последовательно стерилизовали 96 %-м этанолом в течение 1 мин и 0,1 %-м раствором сулемы (7—8 мин), промывали трижды стерильной дистиллированной водой, после чего помещали на агаризованную питательную среду Мурасиге и Скуга с половинной минеральной осно­ вой без гормонов и выращивали в термостате при 28—30 °С с 14-ч фотопериодом в течение двух недель. Исходным материалом для индукции кал- лусных культур служили изолированные корневые и стеблевые меристемы размером около 0,5— 0,8 мм. Оптимальной для каллусогенеза подсол­ нечника была модифицированная нами среда Му­ расиге и Скуга, содержащая 1 мг/л кинетина, 1 мг/л бензиламинопурина, 2 мг/л а-нафтилуксус- ной кислоты, 0,6 % агара, 3 % сахарозы, рН 6,0. Для получения побегов разного возраста стериль­ ные семянки выращивали в термостате при 25 °С в рулонах фильтровальной бумаги. ДНК подсолнечника получали модифициро­ ванным нами методом Деллапорта [15]. Анализи­ руемые ткани этого вида замораживали жидким азотом и лизировали в буфере, содержащем 0,1 М трис-HCl («Serva», Германия), рН 8,2, 0,05 М ЭДТА, 0,5 М NaCl, 0,1 М аскорбиновую и 5 %-ю парааминосалициловую кислоты, 1 %-е /?-меркап- тоэтанол и диэтилдитиокарбомат, а также 2—3 %- й DS-Na и 5—6 %-й Polyclar AT («Serva»). После этого инкубировали при 65 °С в течение 10 мин и центрифугировали при 10 000 g, затем депротеини- зировали смесью фенол: хлороформ и повторно центрифугировали при тех же условиях. Нуклеи­ новые кислоты осаждали изопропиловым спиртом, растворяли в ТЕ-буфере [16], вносили 60 мкг/мл РНКазы A («Serva») и инкубировали при 37 °С в течение 1 ч. Далее депротеинизировали смесью фенол : хлороформ, к супернатанту добавляли по­ следовательно ДСН и калий-ацетат до конечных концентраций 1,1 % и 1,2 М соответственно, выдерживали при 0 °С в течение 30 мин, а затем центрифугировали при 10 000 g дважды. ДНК осаждали изопропиловым спиртом, осадок ДНК трижды промывали 70 %-м этанолом и растворяли в ТЕ-буфере. Препараты ДНК соответствовали принятым спектральным критериям чистоты. Мо­ лекулярная масса ДНК в среднем составляла 20— 30 тысяч пар нуклеотидов (тыс. п. нД. Каждую партию очищенной ДНК тестировали на присутствие ингибиторов ферментов рестрикции совместным гидролизом с ДНК фага А. Препараты ДНК, концентрация которых составляла 1 — 1,5 мкг/мкл, обрабатывали Mspl (Диалат ЛТД, Россия). На 1 мкг ДНК подсолнечника брали по 5—8 единиц фермента и инкубировали в L-буфере (<<Boehringer Mannheim Biochemicals», Германия) в течение 1,5—2 ч при 37 °С. Реакцию рестрикции останавливали инкубацией при 65 °С в течение 5 мин. Как стандарт использовали нативные ДНК побегов и каллусных культур, инкубируемые в одних и тех же условиях с гидролизуемыми ДНК. Электрофорез ДНК проводили в 0,8 %-м агароз- ном геле (агароза «Serva», США) в і х ТВЕ [12 ] при напряженности 3—4 В/см в течение 6—8 ч. Результаты и обсуждение. Для получения кал­ лусных культур подсолнечника испытаны 10 вари­ антов питательных сред Мурасиге и Скуга, допол­ ненных гормонами в различных сочетаниях и кон­ центрациях . Оптимальной оказалась среда, описанная в разделе «Материалы и методы». Нача­ ло каллусообразования наблюдалось на 3—4-й день после вычленения и посадки эксплантов на пита­ тельные среды. Быстрорастущие культуры изолиро­ ванных меристематических тканей подсолнечника были однотипными для стеблевого и корневого происхождения. Они были рыхлые, слабострукту­ рированные и имели светло-желтую окраску. Выделение ДНК из проростков и каллусных тканей подсолнечника осложнено присутствием в них значительных количеств фенольных соедине­ ний, а также активных полифенолоксидаз и нукле- аз. В связи с этим в лизирующий буфер оригиналь­ ного метода [15] дополнительно ввели антиокисли­ тели, ингибиторы нуклеаз и поливинилпирролидон в водонерастворимой форме. В результате получе­ ны высокомолекулярные препараты ДНК побегов и первичного каллуса меристем подсолнечника удов­ летворительной чистоты. Степень метилирования 5'-цитозина CCGG- последовательностей ДНК каллусных культур и побегов подсолнечника определяли, сравнивая электрофореграммы нативных и обработанных ре- стриктазой Mspl ДНК, поскольку известно [17], что этот фермент гидролизирует CCGG:C5mCGG (5тС-5-метилцитозин) и не расщепляет 5mCCGG- сайты ДНК. Для каждой пары нативной и гидроли- зуемой ДНК первичных каллусов апикальных ме- 221 ТИЩЕНКО Е Н., КОРЖ Л. П. Mspl движности в агарозном геле для нативной ДНК 18-дневных нативных ДНК каллуса меристем кор­ ня и MspT-обработанных ДНК 18- и 27-дневных каллусных культур корня также достоверно не отличаются. При этом флюоресценция бромистого этидия нативных и рестрицированных ДНК одина­ кова. Принимая во внимание тот факт, что ДНК фага Я в присутствии всех четырех анализируемых ДНК расщепляется рестриктазой Mspl (данные не приведены), можно заключить, что ДНК первич­ ных каллусов апикальных меристем как корней, так и побегов подсолнечника не гидролизуется этой рестриктазой. Следовательно, подавляющее боль­ шинство внешних цитозинов CCGG-участков ДНК каллусных культур разного возраста подвергается метилированию. На рис 2 представлены результаты сравни­ тельного изучения продуктов гидролиза ДНК побе­ гов 1, 2 и 5-дневных этиолированных проростков и Рис. 1. Метилирование внешнего цитозина CCGG-последова- тельностей ДНК первичных каллусов апикальных меристем побегов (КП) и корней (КК) подсолнечника. Электрофорез в 0,8 %-м агарозном геле нативных ДНК: 1,2 — 18-дневных КП и КК соответственно; 3 — фага А; 5 — 27-дневных КП, а также обработанных рестриктазой Mspl ДНК: 4, 6 — 18- и 27-дневных КП; 7, 8 — то же КК. ДНК вносили по 3 мкг для 18- и 27-дневных КК. (2, 7, 8), по 2 мкг для 18-дневных КП (1, 4), по 1,5 мкг для 27-дневных КП (5, 6) ристем и побегов разного возраста брали одинако­ вое количество ДНК, составляющее 1,5—6 мкг. Такой подход дает возможность получить качест­ венную характеристику степени энзиматической модификации 5'-цитозина CCGG-палиндромных участков ДНК. Суть его состоит в том, что для ДНК, подвергающейся ферментативному гидроли­ зу, наблюдается увеличение электрофоретической подвижности и уменьшение интенсивности флюо­ ресценции бромистого этидия в области высокомо­ лекулярных фрагментов ДНК. На рис 1 приведены данные по гидролизу ДНК первичных каллусов апикальных меристем корней и побегов подсолнечника рестриктазой Mspl, Как видно из фотографии геля, при равных количествах нативной и гидролизуемой ДНК в пределах разрешающей способности используемого варианта метода электрофореза различий в по- движностях как 18-дневных, так и 27-дневных каллусных культур побега не наблюдается. По- Рис 2. Недометилирование внешнего цитозина CCGG-последо­ вательностей ДНК побегов развивающихся этиолированных проростков подсолнечника. Электрофореграмма в 0,8 %-м ага­ розном геле MspZ-гидролизатов ДНК побегов: 1 — 1 -дневных (П 1); 2 — 2-дневных (П 2); 3 — 5-дневных (П 5) и их нативных ДНК (8, 9, 10) соответственно, а также ДНК 18- и 27-дневных первичных каллусов апикальных меристем: 4, 5 — побегов (КП); 6, 7 — корней (КК) соответственно после обработки рестриктазой Mspl. ДНК вносили: для П 1 — по 5 мкг (У, 8), П 2 — по 2 мкг (2, 9), П 5 — по 2,5 мкг (3, 70), КП — по 6 мкг (4, 5) и КК — 3 и 4 мкг (7, 6). Дорожка 11 — Иindl11-гидро- лизат фага А. Справа приведен размер их фрагментов 222 18- и 27-дневных каллусных культур. Интенсив­ ность флюоресценции бромистого этидия высоко­ молекулярных фрагментов намного выше для всех нативных ДНК побегов по сравнению с Mspl-pc- стрицированными ДНК побегов при одинаковых их количествах. МярТ-обработанные ДНК первичных каллусов апикальных меристем побегов и корней, которые, как описано выше, не расщепляются этим ферментом, также имеют более высокий уровень флюоресценции и наряду с нативными ДНК побе­ гов показывают меньшую электрофоретическую подвижность. Различия в характере мигрирующих обработанных Mspl ДНК каллусных культур, представленных на рис. 1 и 2, вызваны увеличени­ ем количества внесенных ДНК в последнем экспе­ рименте. Приведенные данные свидетельствуют о том, что в отличие от ДНК каллусных культур ДНК побегов 1, 2 и 5-дневных этиолированных проростков гидролизуется Mspl, вследствие чего внешние остатки цитозина CCGG-последователь­ ностей ДНК недометилированы. Тот факт, что интенсивность флюоресценции нативных ДНК по­ бегов значительно выше их MspT-гидролизатов, подтверждает наличие у большинства нативных ДНК (средний их размер составляет 20—30 тыс п. н.) сайтов узнавания этой рестриктазы, преоблада­ ющее количество которых подвергается фермента­ тивному гидролизу. То есть ДНК побегов в ходе роста и дифференцировки проростков обширно не- дометилирована. Учитывая высокий уровень метилирования анализируемого палиндромного участка ДНК кор­ ней 5-дневных этиолированных проростков и пер­ вичного каллуса меристем корней, можно заклю­ чить, что в разных органах проростка внешний цитозин CCGG-сайтов начинает подвергаться диф­ ференциальному метилированию при прорастании семян подсолнечника в период гетеротрофного рос­ та в темноте. Не исключено, однако, что вариа­ бельность метилирования ДНК проявляется в про­ цессе эмбриогенеза в завершающей фазе формиро­ вания семян подсолнечника. Для высших растений показано, что прорастание сопровождается измене­ нием уровня и характера метилирования ДНК [13], однако сведений о природе энзиматически модифицированных оснований ДНК немного. Так, для рДНК пшеницы показано дифференциальное метилирование Яра//-сайта, локализованного вы­ ше промотора в позиции —160 пар нуклеотидов относительно точки инициации транскрипции [18 ]. Следует подчеркнуть, что внешний цитозин CCGG-последовательностей ДНК каллусов мери­ стем интенсивно метилирован. То есть недиффе­ ренцированные, активно делящиеся, неорганизо- ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ МЕТИЛИРОВАНИЯ ВНЕШНЕГО ЦИТОЗИНА ванно растущие клетки первичного каллуса апи­ кальных меристем как корня, так и побега имеют одинаковый уровень энзиматической модификации цитозина в этом палиндромном участке ДНК. Та­ кой же уровень его метилирования поддерживается и в ДНК дифференцированных клеток корней 5- дневных этиолированных проростков. Тогда как в ДНК дифференцированных клеток побегов этиоли­ рованных проростков, где экспрессируется намного больше тканеспецифичных генов, чем в корнях, осуществляется обширное недометилирование вне­ шнего цитозина CCGG-последовательностей ДНК при прорастании семян. Вариабельность метилиро­ вания меристематических и дифференцированных тканей побега подсолнечника может свидетельство­ вать в пользу положения о том, что энзиматиче- ская модификация цитозина является одним из механизмов клеточной дифференцировки [1], ко­ торый реализуется при функционировании генома подсолнечника, вероятно, на уровне регуляции экспрессии тканеспецифичных генов. Это возмож­ но в случае, если в ДНК меристем проростков подсолнечника так же, как и в ДНК каллусных культур меристем, будет сохраняться аналогичный характер метилирования. Подобное условие явля­ ется следствие того, что в литературе имеются противоречивые сведения о влиянии сред культи­ вирования на характер метилирования генома рас­ тений [19—21 ]. Так, в листьях и каллусах Penni- setum purpureum уровень метилирования ДНК не меняется, тогда как в пролиферирующих клетках культур моркови наблюдается положительная кор­ реляция между метилированием цитозина и кон­ центрацией экзогенного ауксина. В отличие от этого при низкой концентрации ауксинов в культу- ральной среде мы наблюдали практически полное метилирование анализируемого сайта ДНК подсол­ нечника, что служит подтверждением полученных нами данных в предлагаемой интерпретации. Та­ ким образом, можно предположить, что на ранних этапах онтогенеза реализация генетической про­ граммы развития / / . annuus сопровождается сайт- специфическим дифференциальным метилировани­ ем цитозина. О. М. Тищенко, Л. П. Корж Варіабельність метилювання зовнішнього цитозину CCGG- послідовностей ДНК пагонів і калюсів меристем соняшнику Резюме Зовнішній цитозин CCGG-послідовностей ДНК недиференці- йованих клітин первинних калюсів меристем як пагонів, так і коренів соняшнику (Helianthus annuus L.) с інтенсивно метильованим. У процесі росту і диференціювання пагонів етіольованих паростків здійснюється широке недометилюван- 223 ТИЩЕНКО Е. Н., КОРЖ Л П. ня цього паліндромного сайта ДНК, яке супроводжується транскрипцією тканиноспецифічних генів. Варіабельність ме~ тилювання CCGG-послідовностей ДНК передбачає участь цієї ензиматичної модифікації цитозину в клітинному диферен­ ціюванні соняшнику, можливо, на рівні експресії генів. Е. N. Tishchenko, L. P. Korzh Methylation variability of external cytosine of CCGG-sequences in DNA of sunflower shoots and meristem callus Summary External cytosine of CCGG-sequences in DNA of undifferentiated cells of meristems primary calluses in sunflower (Helianthus annuus L.) shoots and roots is highly methylated. During the growth and differentiation of shoots of etiolated seedlings the extensive un- dermethylation of this palindromic site in DNA, correlating with the transcription of tissue-specific genes, has been observed. The variability of methylation of CCGG-sequences of DNA assumes that enzymatic modification of cytosine takes part in cell differentiation, perhaps, on the level of gene expression. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ванюшин В. Ф. Метилирование ДНК у эукариот — новый механизм регуляции экспрессии генов и клеточной диф- ференцировки / / Успехи биол. химии.—1983.—24.— С. 170—193. 2. Doerfler F. DNA methylation and gene activity / / Ann. Rev. Вiochem.—1983.—52.—P. 93—124. 3. Бурьянов Я. И., Кирьянов Г. И. Структурно-функцио­ нальные основы энзиматического метилироания ДНК / / Итоги науки и техники.—М: ВИНИТИ, 1987.—С. 3—220 (Молекуляр. биология; Т. 23). 4. Bianchi М. W., Viotti A. DNA methylation and tissue-specific transcription of the storage protein genes of maize / / Plant Мої. Biol.—1988.—11, N 2.—P. 203—214. 5. Riggs C. £>., Chris peels M. J. The expression of phyto- humagglutinin genes in Phaseolus vulgaris is associated with organ-specific DNA methylation patterns / / Plant Мої. Biol.— 1990.—14, N 4.—P. 629—632. 6. Kunze R., Starlinger P., Schwartz D. DNA methylation of the maize transposable element Ac interferes with its transcription / / Мої. and Gen. Genet.—1988.—214, N 2.—P. 325—327. 7. Wang Z., Heinlein M., Kunze R. Methylation pattern of Activator transposase binding sites in maize endosperm / / Plant Cell.—1996.—8, N 4.—P. 747—758. 8. Martin-Tanquy J., Sun L.-Y., Burtin D., Vernoy R., Rossin N., Tepfer D. Attenuation of the phenotype caused by the root-inducting left-hand, transferred DNA and its rol A gene / / Plant Physiol.—1996.—Ill, N 1.—P. 259—267. 9. Кирьянов Г. Кинцурашвили Л. H.t Манамшьян Т. А.} Носков В. А., Смирнова Т. А. Структура хроматина и энзиматическое метилирование ДНК генов-амилаз клеток алейронового слоя ячменя при индукции их экспрессии / / Биохимия.—1996.—61, № 1.—С. 55—64. 10. Хоуксинс Дж. Структура и экспрессия гена / Пер. с анг. С. Б. Серебряного.—К.: Наук, думка, 1991.-168 с. 11. Walbot V., Warren С. DNA methylation in the alcohol dehydrogenase-1 gene of maize / / Plant Мої. Biol.—1990.— 15, N 1.—P. 121 — 125. 12. Мазин А. Л. О роли энзиматического метилирования регуляторных элементов в контроле активности генов раз­ ных групп организмов / / Молекуляр. биология.—1992.— 26, № 2.—С. 244—263. 13. Ванюшин Б. Ф., Кирнос М. Д. Метилирование ДНК высших растений и клеточная дифференцировка / / Геном растений.—Киев: Наук, думка, 1988.—С. 105—130. 14. Тищенко Е. Н., Кунцевич В. И., Билинская А. Т., Лобов В. П. Ядерные РНК вегетативных органов Helianthus annuus II Физиология растений.—1996.—43, № 2.—С. 213—219. 15. Дрейпер Дж., Скотт Р. Выделение нуклеиновых кислот из клеток растений / / Генная инженерия растений: Лаб. руководство / Пер. с анг.—М.: Мир, 1991.—С. 248—253. 16. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование.—М.: Мир, 1984. -480 с. 17. Rosin A., Cedar Н. DNA methylation in eukaryotic cell / / Plant Мої. Biol. Manual.—1988.—B3.—P. 1—28. 18. Савельев С. В., Ашапкин В. В., Ванюшин Б. Ф. Рибосом- ная ДНК гексаплоидной пшеницы: характер метилиро­ вания и временная организация репликации в развиваю­ щихся проростках / / Молекуляр. биология.—1990.—24, № 4.—С. 1042—1056. 19. Lo Schiavo F., Pitto L., Giuliano G., Torti G., Nuti-Ronchi V., Marazziti D., Vergara R., Orselli S., Terzi M. DNA methylation of embryogenic carrot cell cultures and its varia­ tions as caused by mutation, differentiation, hormones and hypomethylating drugs / / Theor. and Appl. Genet—1989.— 77, N 3.—P. 325—331. 20. Morrish F. M., Vasil Ї. K. DNA methylation and embryogenic competence in leave and callus of napiergrass (Pennisetum purpureum Schum.) II Plant Physiol.—1989.—90, N 1.— P. 37—40. 21. Кунах В. А. Геномная изменчивость соматических клеток растений. Изменчивость в процессе дедифференцировки и каллусообразования in vitro II Биополимеры и клетка.— 1998.—14, № 4.—С. 298—319. УДК 547.963.32 Поступила в редакцию 24.02.99 224

Similar Items