Денатурация ДНК при старении створок бобов сои

Выявлено, что в процессе старения створок бобов сои (Glycine max L., Men.) олигонуклеосомной фрагментации не наблюдается и суммарная ДНК представлена высокополимерными фрагмента ми одинаковой молекулярной массы, которые, однако, по мере дегидратации и разрушения хлоропластов подвергаются частичной...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2004
Автори:	Тищенко, Е.Н., Михальская, С.И., Даскалюк, Т.М., Марьюшкин, В.Ф.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2004
Назва видання:	Біополімери і клітина
Теми:	Структура та функції біополімерів
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157977
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Денатурация ДНК при старении створок бобов сои / Е.Н. Тищенко, С.И. Михальская, Т.М. Даскалюк, В.Ф. Марьюшкин // Біополімери і клітина. — 2004. — Т. 20, № 5. — С. 410-415. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-157977
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1579772025-02-23T19:13:18Z Денатурация ДНК при старении створок бобов сои DNA denaturation during senescence of soybean pod valve Денатурація ДНК при старінні стулок бобів сої Тищенко, Е.Н. Михальская, С.И. Даскалюк, Т.М. Марьюшкин, В.Ф. Структура та функції біополімерів Выявлено, что в процессе старения створок бобов сои (Glycine max L., Men.) олигонуклеосомной фрагментации не наблюдается и суммарная ДНК представлена высокополимерными фрагмента ми одинаковой молекулярной массы, которые, однако, по мере дегидратации и разрушения хлоропластов подвергаются частичной денатурации. Полученные данные свидетельствуют в пользу концепции о старении створок бобов сои как формы программированной клеточной гибели (ПГК) и о дифференциальных процессах деградации ДНК при ПГК в онтогенезе растений. During senescence of pod valve of soybean (Glycine max L., Merr.) no olygonucleocomic DNA fragmentation is observed and total DNA is present as high polymeric fragments with an equal molecular mass, which, nevertheless, are subjected to partial denaturation in the course of dehydration and chlorophyll disruption. These data are in favour of a conception that senescence of soybean pod valve may be considered as some form of programmed cell death (PCD). Also, they evidence the differential processes of DNA degradation during the plant ontogenesis PCD. Виявлено, шр у процесі старіння стулок бобів сої (Glycine max L, Merr.) олігонуклеосомної фрагментації не спостерігається і сумарна ДНК представлена високополімерними фрагмента ми однакової молекулярної маси, які, однак, по мірі дегідратації і руйнування хлоропластів частково денатурують. Отримані дані свідчать на користь концепції про старіння стулок бобів сої як форми програмованої загибелі клітин (ПЗК), а також про диференційні процеси деградації ДНК при ПЗК в онтогенезі рослин. 2004 Article Денатурация ДНК при старении створок бобов сои / Е.Н. Тищенко, С.И. Михальская, Т.М. Даскалюк, В.Ф. Марьюшкин // Біополімери і клітина. — 2004. — Т. 20, № 5. — С. 410-415. — Бібліогр.: 25 назв. — рос. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.0006C3 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157977 577.24 ru Біополімери і клітина application/pdf Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Структура та функції біополімерів Структура та функції біополімерів
spellingShingle	Структура та функції біополімерів Структура та функції біополімерів Тищенко, Е.Н. Михальская, С.И. Даскалюк, Т.М. Марьюшкин, В.Ф. Денатурация ДНК при старении створок бобов сои Біополімери і клітина
description	Выявлено, что в процессе старения створок бобов сои (Glycine max L., Men.) олигонуклеосомной фрагментации не наблюдается и суммарная ДНК представлена высокополимерными фрагмента ми одинаковой молекулярной массы, которые, однако, по мере дегидратации и разрушения хлоропластов подвергаются частичной денатурации. Полученные данные свидетельствуют в пользу концепции о старении створок бобов сои как формы программированной клеточной гибели (ПГК) и о дифференциальных процессах деградации ДНК при ПГК в онтогенезе растений.
format	Article
author	Тищенко, Е.Н. Михальская, С.И. Даскалюк, Т.М. Марьюшкин, В.Ф.
author_facet	Тищенко, Е.Н. Михальская, С.И. Даскалюк, Т.М. Марьюшкин, В.Ф.
author_sort	Тищенко, Е.Н.
title	Денатурация ДНК при старении створок бобов сои
title_short	Денатурация ДНК при старении створок бобов сои
title_full	Денатурация ДНК при старении створок бобов сои
title_fullStr	Денатурация ДНК при старении створок бобов сои
title_full_unstemmed	Денатурация ДНК при старении створок бобов сои
title_sort	денатурация днк при старении створок бобов сои
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	2004
topic_facet	Структура та функції біополімерів
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157977
citation_txt	Денатурация ДНК при старении створок бобов сои / Е.Н. Тищенко, С.И. Михальская, Т.М. Даскалюк, В.Ф. Марьюшкин // Біополімери і клітина. — 2004. — Т. 20, № 5. — С. 410-415. — Бібліогр.: 25 назв. — рос.
series	Біополімери і клітина
work_keys_str_mv	AT tiŝenkoen denaturaciâdnkpristareniistvorokbobovsoi AT mihalʹskaâsi denaturaciâdnkpristareniistvorokbobovsoi AT daskalûktm denaturaciâdnkpristareniistvorokbobovsoi AT marʹûškinvf denaturaciâdnkpristareniistvorokbobovsoi AT tiŝenkoen dnadenaturationduringsenescenceofsoybeanpodvalve AT mihalʹskaâsi dnadenaturationduringsenescenceofsoybeanpodvalve AT daskalûktm dnadenaturationduringsenescenceofsoybeanpodvalve AT marʹûškinvf dnadenaturationduringsenescenceofsoybeanpodvalve AT tiŝenkoen denaturacíâdnkpristarínnístulokbobívsoí AT mihalʹskaâsi denaturacíâdnkpristarínnístulokbobívsoí AT daskalûktm denaturacíâdnkpristarínnístulokbobívsoí AT marʹûškinvf denaturacíâdnkpristarínnístulokbobívsoí
first_indexed	2025-11-24T15:19:44Z
last_indexed	2025-11-24T15:19:44Z
_version_	1849685531197177856
fulltext	ISSN 0233-7657. Біополімери і клітина. 2004. Т. 20. № 5 Денатурация ДНК при старении створок бобов сои Е. Н. Тищенко, С. И. Михальская, Т. М. Даскалюк, В. Ф. Марьюшкин Институт физиологии растений и генетики НАН Украины Ул. Васильковская, 3 1 / 1 7 , Киев, 03022 , Украина Выявлено, что в процессе старения створок бобов сои (Glycine max L., Men.) олигонуклеосомной фрагментации не наблюдается и суммарная ДНК представлена высокополимерными фрагмента ми одинаковой молекулярной массы, которые, однако, по мере дегидратации и разрушения хлоропластов подвергаются частичной денатурации. Полученные данные свидетельствуют в пользу концепции о старении створок бобов сои как формы программированной клеточной гибели (ПГК) и о дифференциальных процессах деградации ДНК при ПГК в онтогенезе растений. Введение. Программированная гибель клеток (ПГК) —- активное их участие в процессах собст венного разрушения — является неотъемлемым компонентом онтогенеза многоклеточных организ мов. У высших растений в морфогенезе и при реализации ряда физиологических функций про граммированной гибели специфично и упорядочен ным образом могут подвергаться отдельные клетки, слои клеток, целые органы [1—3] . Важнейшая функция ПГК растений состоит в ремобилизации органических и минеральных веществ ради пользы целого организма. Одним из таких примеров явля ется старение створок бобов сои, поставляющих питательные вещества в семядоли развивающихся семян. Наиболее изученная форма ПКГ эукариотов — апоптоз животных, реализация которого связана с активацией каскада каспаз — семейства цистеино- вых протеаз, специфически расщепляющих белки [4, 5 ] . Он происходит вследствие последовательных морфологических, физиологических и биохимиче ских изменений, в том числе деградации ДНК, конденсации хроматина, формирования везикул из содержимого ядра и клетки. К ключевым характе ристикам апоптоза относится фрагментация хромо сомной ДНК. При этом образование на первона чальном этапе высокомолекулярных фрагментов размером 50—300 тыс. п. н. после эндонуклеолити- © Е Н. Т И Щ Е Н К О , С. И. М И Х А Л Ь С К А Я , \| Т. М. Д А С К А Л Ю к ] В Ф . М А Р Ь Ю Ш К И Н , 2 0 0 4 ческого расщепления хроматина приводит к даль нейшему олигонуклеосомному гидролизу ДНК. Другая характерная черта апоптической фрагмен тации ДНК — индукция Са 2 + - и Mg^-зависимыми нуклеазами не только двух-, но и одноцепочных разрывов, причем последние могут происходить в ДНК линкера и кор-нуклеосомы [4, 6 ] . Следует подчеркнуть, что за высокомолекулярной не всегда следует олигонуклеосомная фрагментация ДНК [4, 5, 8 ] . Более того, при программированной гибели некоторых типов клеток животных наряду с отсут ствием мультимеров, размер которых кратен —180 п. н., не наблюдается присущих апоптозу морфоло гических изменений [7] . В связи с этим была высказана гипотеза о существовании дифференци альных путей ПГК животных [7] . Имеются осно вания для подобного предположения и в случае ПГК растений как результат, в частности, исследо вания характера деградации ДНК [8—10] . Надо заметить, что на текущий момент меха низм осуществления ПГК растений, аналогичный генетически детерминированному каспазному пути животных, не известен, хотя многие морфологиче ские и биохимические признаки гибели клеток у этих эукариотов общие. Установлены, например, межнуклеосомная фрагментация ДНК, конденса ция хроматина, сжатие ядра и цитоплазмы, усиле ние потока Са 2 + [2, 3 , 11, 12] . Однако такие сведения немногочисленны и фрагментарны. Кроме того, в процессе развития растений не все перечис ленные выше характерные черты апоптоза прояв- 410 Д Е Н А Т У Р А Ц И Я Д Н К П Р И С Т А Р Е Н И И С Т В О Р О К Б О Б О В С О И б Рис. 1. Электрофореграмма суммарной Д Н К створок сои: а — в 0,8 %-м агарозном геле на стадии старения I (7); II (2); III (3); IV (4); V (J) и б — в 1,5 %-м агарозном геле на стадии старения I (J, 6 ) , III (3, 4), V (7, 2 ) ; М — маркер молекулярной массы — pUCJ9 DNA/MspI Marker, 23 («Fermentas», Литва) 1 2 З M тыс. п. и. 1 2 3 4 5 М тыс. п. и. -0,5 "•:: ущ Рис. 2. Электрофореграмма в 1,5 %-м агарозном геле нуклеи новых кислот створок бобов сои на стадии старения I (3); III (2); V (7) (а) и в 1,8 %-м агарозном геле Д Н К на стадии старения I (7); II (2); III (3); IV (4); V (J) (б). М— маркер молекулярных масс — 100-bp DNA Ladder («Promega», США) ляются в разных типах клеток, вступивших на путь программированной гибели. Целью данной работы было исследование осо бенностей деградации ДНК при старении клеток створок бобов сои. Материалы и методы. В работе использовали РНКазу A, Polyclar AT, агарозу, бромистый эти- дий, трис, ЭДТА, /?-меркаптоэтанол, додецилсуль- фат натрия (ДСН) («Serva», Германия), ацетат К («Fluka», Швейцария), оксиапатит («BioRAD», Германия), остальные реактивы отечественного производства. Растения сои (Glycine max L., Мегт.) сорта Марьяна выращивали в условиях полевого опыта. Процесс старения створок бобов условно разделили на пять стадий по мере изменения их гидратации (от 78 до 1 %) и окраски (от зеленых до темно-ко ричневых). Общее количество воды рассчитывали по разнице массы створок бобов, находящихся на определенном этапе старения, и их сухого остатка [13] . Растительный материал высушивали в термо стате при температуре 105 °С в течение нескольких суток до тех пор, пока величина сухой массы не достигала стационарного уровня. Суммарную ДНК выделяли модифицирован ными нами методами Деллапорта и Бриттена [14— 16]. Растительные ткани замораживали жидким азотом и добавляли 5—6 % Polyclar AT для связы вания полифенолов. Буфер для экстракции содер жал 0,1 М трис-HCl, рН 8,0, 0,1 М ЭДТА, 0,5 М NaCl, 0,1 М аскорбиновую кислоту, 5 %-ю пара- аминосалициловую кислоту, 1 %-е/3-меркаптоэта- нол и диэтилдитиокарбомат. После получения го могенной суспензии добавляли ДСН до конечной концентрации 2 % и инкубировали при температу ре 55—60 °С в течение 10 мин. После депротеини- зации нуклеиновые кислоты (НК) осаждали 0,54-И объемом изопропанола при - 2 0 °С и далее инкуби ровали с 60 мкг/мл РНКазы А при температуре 37 °С в течение 1,5 ч в буфере, содержащем 0,5 М NaCl. Дальнейшую очистку проводили додецилаце- татом калия [14] или хроматографией на оксиапа- тите в присутствии мочевины [15] . В последнем случае в инкубационную среду вносили мочевину (8 М), NaCl (1 М), фосфатный буфер (ФБ, 0,03 М), ДСН (1 %) и наслаивали на оксиапатит при температуре 25 °С. Элюцию вели сначала буфером, содержащим 8 М мочевину, 0,03 М ФБ, 1 М NaCl, затем — 0,03 М ФБ для удаления мочевины. Денатурированную ДНК элюировали 0,12 М ФБ при 25 °С, тогда как двухцепочечную — 0,4 М ФБ при 25 °С и 0,12 М ФБ при 96 °С. Концентра цию ДНК определяли спектрофотометрически при длине волны 260 нм. При расчете доли денатури рованной ДНК вводили поправку на гипохромизм нативной ДНК и не учитывали количества олиго- нуклеотидов, элюируемых 0,03 М ФБ. Электрофорез суммарной ДНК проводили в 0,8, 1 и 1,5 %-х агарозных гелях, содержащих 0,5 мкг/мл бромистого этидия в 1 х ТВЕ буфере при напряжении 3—4 В / с м 2 в течение 3—5 ч [15] . Результаты и обсуждение. На клеточном уров не программа старения развертывается упорядо ченным образом, и хлоропласты растительных кле ток являются первыми органеллами, в которых 411 Т И Щ Е Н К О Е. Н. И Д Р . 0,4 и 0,12 происходят связанные с ПКГ биохимические изме нения, в том числе визуально наблюдаемая потеря хлорофилла [17] . Ввиду этого, а также учитывая другой показатель — постепенную дегидратацию створок бобов сои, мы условно разделили процесс их старения на стадии, где процент гидратации/ок раски составляет соответственно: I — 7 8 ± 5 (зеле ные) , II — 7 5 ± 5 (желто-зеленые) , III — 4 7 ± 3 (желтые), IV — 3 0 ± 3 (светло-коричневые) и V — (1-*-9)±0,5 (темно-коричневые). На первых двух стадиях разница в уровнях гидратации была стати стически недостоверной. На рис. 1 и 2 представлены результаты сравни тельного изучения молекулярных масс ДНК и сум марного препарата НК створок бобов сои в ходе их старения. Основную массу молекул суммарной ДНК в 0,8 %-м агарозном геле представляют относительно высокомолекулярные фрагменты, из менений их электрофоретических подвижностей на стадиях старения I—V не наблюдается (рис. 1, а). К такому же заключению можно прийти, анализи руя результаты электрофореза ДНК в 1,5 %-м агарозном геле при разных количествах (от ~ 5 до ~ 1 0 мкг) вносимой НК на стадиях I, III и V (рис. 1, б) и в 1,8 %-м агарозном геле на стадиях I—V (рис. 2, б). Поэтому на протяжении всех этапов старения, в том числе при гидратации, составляю щей 1 или 9 %, то есть в практически сухих створках, размер фрагментов молекул ДНК в пре делах чувствительности применяемых методов ис следования не меняется и олигонуклеосомной фрагментации не происходит. По мере старения в препарате НК значительно уменьшается концент рация низкомолекулярной РНК, и на этом фоне Объем, мл 0,4 и 0,12 ФБ, М Рис. 3. Хроматография на оксиапатите ДНК развивающихся (я, б — гидролизованная ДНК) и стареющих (в) створок бобов сои (стадия старения V) характерной для апоптоза «лестницы» фрагментов ДНК также не наблюдается (рис. 2, а). Для исследования природы изменений, проис ходящих в геноме при дегидратации клеток створок бобов сои, мы предприняли иную стратегию — хроматографию на оксиапатите (OA) [16, 18]. Мочевина повышает сродство двухцепочечных ДНК к OA [16] , и это дает возможность идентифи цировать в молекулах ДНК денатурированные уча стки. На рис. 3 представлены результаты такого эксперимента для ДНК створок бобов на стадиях I и V. Распределение доли элюируемой ДНК сухих створок имеет неравномерный характер с тремя ярко выраженными пиками при элюции 0,12 М ФБ (25 °С), 0,4 М ФБ (25 °С) и 0,12 М ФБ (96 °С) (рис. 3, в). Установлено [18] , что двухцепочечные ДНК десорбируются 0,4 и 0,12 М ФБ при 96 °С, тогда как одноцепочечные (денатурированные) — при 0,12 М ФБ и 60 °С. В наших условиях фракционирования (0,12 М ФБ, 25 °С) элюируют денатурированные фрагменты ДНК, в которых во дородные и Ван-дер-Ваальсовы связи между комп лементарными цепочками нарушены частично и/или полностью. Количество денатурированных фрагментов на стадии старения V составляет около 30 ± 5 %. В то же время ДНК молодых зеленых створок практи чески полностью (на 99 %) представлена двухце- почечной ДНК (рис. З, а). В качестве положитель ного контроля для оценки диапазона возможных изменений количества денатурированных ДНК, вызванных сильными гидродинамическими гради ентами, раствор ДНК многократно пропускали че рез шприц и при таких условиях доля денатуриро- 412 Рис. 4. Хроматография на оксиапатите Д Н К створок бобов сои на стадии старения III Рис. 5. Электрофорез в 1 %-м агарозном геле одноцепочечной ДНК (4, 6) и двухцепочечной суммарной Д Н К (5, 7) створок бобов на стадии старения III (4, 5) и V (6, 7) . Суммарная Д Н К на стадии старения I (7) , III (2) , V (5) ванных фрагментов ДНК увеличивалась не более чем на 10 % (рис. 3, б), то есть в 3 раза была меньшей, чем при ее определении на стадии старе ния V. Следует отметить, что используемым мето дом сложно дать точную количественную оценку соотношения полностью и частично денатурирован ной ДНК в клетках in vivo. Это, по-видимому, определяется условиями выделения ДНК, так как на стадии инкубации растительного гомогената су ществует возможность термической денатурации коротких двухцепочечных участков денатуриро ванных молекул. Анализ хроматограммы ДНК на стадиях III (рис. 4) также показал присутствие денатурирован ных ДНК, доля которых достоверно не отличалась от таковой на стадии старения V. На рис. 5 приведены результаты распределения по молекулярным массам отдельных фракций ДНК, элюируемых 0,12 и 0,4 М ФБ, в 1 %-м агарозном геле на стадиях старения III и V. На блюдаются незначительные различия в электрофо- ретических подвижностях денатурированных и двухцепочечных ДНК, которые преимущественно представлены относительно высокомолекулярными фрагментами, сопоставимыми с молекулами ДНК, не фракционированными на оксиапатите. Старение створок бобов сопровождается час тичной денатурацией суммарной ДНК. Такой про цесс осуществляется, по крайне мере, на этапе старения створок бобов сои, когда степень гидрата ции уменьшается почти вдвое и происходит разру шение хлорофилла. При дальнейшем обезвоживании количество денатурированных фрагментов статистически до стоверно не различимо, поэтому изменения могут происходить в хлоропластных (хлДНК) и/или ядерных ДНК. Денатурация хлДНК при разруше нии хлоропластов, наиболее вероятно, происходит в результате изменений в белках, стабилизирую щих ее структуру, и снижения ионной силы. Дегра дация хлДНК при ПГК является слабо изученным процессом, тем не менее, показано, что при инду цируемой вирусом табачной мозаики ПГК повыша ется уровень мономерных форм хлДНК, которая в норме представлена мультимерной [10] . Что касается ядерного генома, то процессы деградации могут быть обусловлены прежде всего нарушениями в организации хроматина, для кото рого показана необходимость присутствия в каждой нуклеосоме при физиологических условиях около 1000 молекул воды и катионов [19] . Поэтому при старении, когда происходит дегидратация и отток минеральных веществ, возможны изменения в бел- ково-белковых и ДНК-белковых взаимодействиях, что повышает вероятность гидролиза и денатура- 413 Т И Щ Е Н К О Е. Н. И Д Р . ции ДНК. Кроме того, по-видимому, имеет значе ние, в каком функциональном состоянии находи лись области хроматина, подверженные действию нуклеаз. В частности, изменения в молекуле ДНК может предопределять сам процесс транскрипции, в ходе которой происходят обратимые модифика ции и разрушения хроматина [20] и которая еще продолжает осуществляться в ядрах, когда распада ются хлоропласты [17]. При ПГК животных одноцепочечные разрывы в сайтах комплементарных цепочек ДНК, располо женные на близком расстоянии, приводят к ее диссоциации [6 ] , и уже идентифицированы нукле- азы с такой активностью [4 ]. Эндонуклеазы клеток растений, функционирующие при ПГК, изучены недостаточно, хотя показано, что как двухцепочеч- ные, так и одноцепочечные ДНК являются их субстратами [8, 9] . Можно предположить, что час тичную денатурацию ДНК при старении сои пре имущественно инициируют одноцепочечные разры вы. Интересно отметить, что в процессе старения растений деградация ДНК может осуществляться в ядрах не всех, а лишь специфично расположенных клетках органов [3 ]. Не исключено, что это имеет место и в отдельных клетках створок бобов сои, так как происходит частичная денатурация молекул ДНК. В процессе старения необратимый переход кле ток створок бобов на путь гибели не сопровождает ся олигинуклеосомной фрагментацией, которая яв ляется критерием ПГК растений, и она часто [3, 21, 22], но не всегда [9, 10] происходит в ответ на биотические и абиотические факторы. При онтоге незе эта характеристика ПГК исследована в мень шей степени, однако и здесь при наличии апопто- зоподобной морфологии в ряде случаев не выявле на «лестница» ДНК [3, 8, 23]. Что касается сои, то в ее культуре клеток при изучении поли(АБР-ри- бозо)-полимеразы — одной из первых мишеней, специфически расщепляемой каспазами, при инду цированной перекисью ПГК олигонуклеосомная фрагментация не обнаружена [24]. Вместе с тем при старении створок сои не происходит и неупо рядоченной деградации ДНК — образования непре рывного спектра ее фрагментов, что присуще гибе ли клеток при некрозе. Представленные в этой работе данные позволяют рассматривать старение створок бобов сои как форму ПГК. Они также свидетельствуют в пользу гипотезы о дифференци альных путях ПГК в онтогенезе растений. Денатурация молекул ДНК описана нами ра нее и при старении листьев сахарной свеклы и сои [25 ]. Это позволяет предположить, что программи рованная гибель клеток может сопровождаться не только фрагментацией по межнуклеосомным спей- серам, но и дестабилизацией двойной спирали ДНК. Возможно, это свойственно растительным клеткам, так как в отличие от апоптоза животных старение органов растений как форма ПГК являет ся относительно длительным процессом, при кото ром деградация ДНК и морфологические измене ния проявляются на завершающих этапах его вы полнения [2]. Таким образом, в процессе старении створок бобов сои изменений в размере высокомолекуляр ных фрагментов ДНК не наблюдается, вместе с тем отмечена их частичная денатурация, которую в отсутствие олигонуклеосомной фрагментации мож но рассматривать как один из показателей необра тимого перехода клеток на путь их программиро ванной гибели. Е. N. Tishchenko, С. I. Mychalskaya, \Т. М. Daskaluk,\ V. F. Mar'yushkin DNA denaturation during senescence of soybean pod valve Summary During senescence of pod valve of soybean (Glycine max L., Merr.) no olygonucleocomic DNA fragmentation is observed and total DNA is present as high polymeric fragments with an equal molecular mass, which, nevertheless, are subjected to partial denaturation in the course of dehydration and chlorophyll disruption. These data are in favour of a conception that senescence of soybean pod valve may be considered as some form of programmed cell death (PCD). Also, they evidence the differential processes of DNA degradation during the plant ontogenesis PCD. О. M. Тищенко, С. І. Михальська, \T. M. Даскалюк,] В. Ф. Мар'юиікін Денатурація Д Н К при старінні стулок бобів сої Резюме Виявлено, шр у процесі старіння стулок бобів сої (Glycine max JL, Merr.) олігонуклеосомної фрагментації не спостерігається і сумарна ДНК представлена високополімерними фрагмента ми однакової молекулярної маси, які, однак, по мірі дегідра тації і руйнування хлоропластів частково денатурують. От римані дані свідчать на користь концепції про старіння стулок бобів сої як форми програмованої загибелі клітин (ПЗК), а також про диференційні процеси деградації ДНК при ПЗК в онтогенезі рослин. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Greenberg J. R. Programmed cell death: a way of life for plants / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1996 .—93 — P. 12094— 12097. 2. Jones A. M. Programmed cell death in development and defense / / Plant Physiol .—2001.—125, N 1.—P. 94—97. 3. Orzaez D., Granell A. DNA fragmentation is regulated by ethylene during carpel senescence in Pisum sativum II Plant J .—1997 .—11, N 1.—P. 137—144. 4. Yoshida A., Shao R.-G., Pommier Y. Assessment of DNA damage in apoptosis / / Apoptosis. A practical approch.—Ox ford: Univ. press, 1999.—P. 41—55. 5. Самуилов В. Д., Олексин А. В., Лагунова Е. М. Програм - 414 Д Е Н А Т У Р А Ц И Я Д Н К ПРИ С Т А Р Е Н И И С Т В О Р О К ROBOR СОИ мированная клеточная смерть / / Биохимия.—2000.—65, № 8.—С. 1029—1046 . 6. Peitsch М. С , Mailer С, Tschopp J. DNA fragmentation during apoptosis is caused by frequent single-strand cuts / / Nucl. Acids Res. — 1 9 9 3 . — 2 1 , N 18.—P. 4206—4209. 7. Schwartz L. M., Smith S. W., Jones M. E. E., Osborne B. A. Do all programmed cell deaths occur via apoptosis? / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1993 .—90 .—P. 980—984. 8. Path A., Bethke P. C, Jones R. L. Barley aleurone ceil death is not apoptotic: characterization of nuclease activities and DNA degradation / / Plant J. —1999 .—20 , N 3.—P. 305—315. 9. Mittler R., Імт E. Identification, characterization, and puri fication of a tobacco endonucleases activity induced upon hypersensitive response ceil death / / Plant Cell .—1995.—7.— P. 1951 — 1962. 10. Mittler R., Simon L., Lam E. Pathogen-induced programmed cell deaths in tobacco III. Cell Sci. —1997. —110.—P. 1333— 1344. 11. Кирнос Д. M.t Александрушкина H. И., Шорнинг Б. Ю., Кудряіиова И. Б., Ванюшин Б. Ф. Межнуклеосомная фрагментация и синтез ДНК в проростках пшеницы / / Физиология растений. —1999 .—46, № 1.—С. 48—57. 12. Хи Y., Hanson М. R. Programmed cell death during pollina tion-induced petal senescence in petunia / / Plant Physiol.— 2000 .—122 , N 4 .—P. 1323—1333. 13. Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздей ствиям (Метод, руководство).—Ленинград: ВИР, 1988.— С. 10—24. 14. Дрейпср Дж., Скотт Р. Выделение нуклеиновых кислот из клеток растений / / Генная инженерия растений. Лаб. руководство / Пер с англ.—М.: Мир, 1991.—С. 248—252. 15. Лобов В. П., Тищенко Е. Н. Характеристика генома подсолнечника методом кинетики реассоциации / / Физио логия и биохимия культур, растений.—1984. —16, № 3 .— С. 256—261 . 16. Britten R. J., Pavich M.f Smith J. A new method for DNA purification / / Carnegie Inst. Wash. Year B o o k — 1 9 7 0 . - 6 8 — P . 400—402 . 17. Quirino B. F., Noh Y.-S., Himelblau E., Amasino R. M. Molecular aspects of leaf senescence / / Elsevier Sc i—2000 .— 5, N 7 .—P. 278—282 . 18. Остерман Л. А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот.—М.: Наука, 1985 .—С. 221—248. 19. Bjorklund S., Almouzni С , Davids I., Nightingale К. P., Weiss К. Global transcription regulation of eukaryotes / / Cel l .—1999.—96.—P. 7 5 9 — 7 6 7 . 20. Wolffe A. P., Hayes J. J. Survey and summary chromatin disruption and modification / / Nucl. Acids Res.—1999.—27, N 3 .—P. 711— 720 . 21. Navarre D. A., Wolpert T. J. Victorin induction of an apoptotic/senescence-like response in oats / / Plant Cell — 1999.—11, N 2 .—P. 2 3 7 — 2 4 9 . 22. Koukalova В., Kovarik A., Fajkus J., Siroky J. Chromatin fragmentation associated with apoptic changes in tobacco cells exposed to cold stress / / FEBS Lett. — 1997.—414.—P. 289— 292. 23. Stein J. C, Hansen G. Mannose induces an endonuclease responsible for DNA laddering in plant cells / / Plant Phy s io l .—1999.—121, N 1.—P. 7 1 — 7 9 . 24. Danon A., Delorme V., Mailhae N., Galloise P. Plant pro grammed cell death / / Plant Physiol, and Biochem —2000.— 38.—P. 647—655 . 25. Тищенко E. H., Даскалюк Т. M., Михальская С. И. Деградация Д Н К при старении листьев сои / / Доп. НАН України.—2003.—№ 2 . — С . 182—184. УДК 577.24 Надійшла до редакції 22.07.03 415

Денатурация ДНК при старении створок бобов сои

Репозитарії

Схожі ресурси