Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh
Вперше досліджено експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках A. thaliana під дією Х-опромінення в
 дозах 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 та 12 Гр. Встановлено, що за умов Х-опромінення збільшення кількості ЕР-тілець
 та підвищення активності β-глюкозидази відбувається за рахунок високої...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2019 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/158111 |
| 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: | Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh / С.М. Романчук // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 5. — С. 91-96. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860239998337417216 |
|---|---|
| author | Романчук, С.М. |
| author_facet | Романчук, С.М. |
| citation_txt | Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh / С.М. Романчук // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 5. — С. 91-96. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Вперше досліджено експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках A. thaliana під дією Х-опромінення в
дозах 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 та 12 Гр. Встановлено, що за умов Х-опромінення збільшення кількості ЕР-тілець
та підвищення активності β-глюкозидази відбувається за рахунок високої експресії гена PYK 10. Вперше
показано роль ЕР-тілець, які містять β-глюкозидазу (PYK 10), в адаптації проростків A. thaliana на дію
Х-опромінення. Підвищення експресії гена PYK 10 за цих умов є частиною внутрішньої програми захисту на
вплив зовнішніх чинників.
Впервые исследована экспрессия гена β-глюкозидазы PYK 10 в проростках A. thaliana при действии Х-облучения в дозах 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 и 12 Гр. Установлено, что при Х-облучении увеличение количества ЭР-телец и повышение активности β-глюкозидазы происходит за счет высокой экспрессии гена PYK 10. Впервые показана роль ЭР-телец, которые содержат β-глюкозидазу (PYK 10), в адаптации проростков A. thaliana
на действие Х-облучения. Повышение экспрессии гена PYK 10 при этих условиях является частью
внутренней программы защиты на воздействие внешних факторов.
We have firstly investigated the expression of β-glucosidase PYK 10 gene in A. thaliana seedlings under Х-radiation
doses of 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, and 12 Gy. An increase in the number of ER-bodies and the β-glucosidase activity
correlates with the enhancement of the PYK 10 expression. The increased PYK 10 expression in A. thaliana seedlings
under X-radiation is a part of the internal program of plant protection against the action of environmental
factors. ER-bodies containing β-glucosidase may be one of the main components of a plant protection system
from the influence of X-radiation.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:28:58Z |
| format | Article |
| fulltext |
91ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 5
ОПОВІДІ
НАЦІОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМІЇ НАУК
УКРАЇНИ
БІОЛОГІЯ
doi: https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.05.091
УДК 582.736.3
С.М. Романчук
Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, Київ
E-mail: rrsm@ukr.net
Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази
PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
Представлено членом-кореспондентом НАН України Є.Л. Кордюм
Вперше досліджено експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках A. thaliana під дією Х-опромінення в
дозах 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 та 12 Гр. Встановлено, що за умов Х-опромінення збільшення кількості ЕР-тілець
та підвищення активності β-глюкозидази відбувається за рахунок високої експресії гена PYK 10. Вперше
показано роль ЕР-тілець, які містять β-глюкозидазу (PYK 10), в адаптації проростків A. thaliana на дію
Х-опро мінення. Підвищення експресії гена PYK 10 за цих умов є частиною внутрішньої програми захисту на
вплив зовнішніх чинників.
Ключові слова: ген PYK 10, β-глюкозидаза, ЕР-тільця, Х-опромінення, Arabidopsis thaliana.
На сьогодні поглиблюються дослідження щодо механізмів адаптації рослин до мікрогра-
вітації та іонізуючої радіації, оскільки рослини є головним компонентом автотрофної лан-
ки біорегенеративних систем життєзабезпечення космонавтів [1]. Згідно з даними НАСА
(США) на орбітальній станції в межах кабіни космічного корабля дози іонізуючої радіації,
які впливають на живі організми, коливаються в діапазоні від 5 до 12 мкГр/год [2]. Серед
видів рослин, які використовувалися в космічних і наземних експериментах, найбільш стій-
кими до радіаційного випромінювання вважаються представники родини Brassicaceae, для
яких описані ЕР-тільця (рис. 1), що є похідними гранулярного ендоплазматичного ретику-
лума (ЕР).
ЕР-тільця в клітинах Arabidopsis thaliana [3] вибірково накопичують фермент β-глю ко-
зидазу (глюкозидглюкогідролазу, КФ 3.2.1.21 (PYK10)) [4] із сигналом утримання в ком-
партментах ЕР [5]. У попередніх дослідженнях нами встановлено, що ЕР-тільця є чутливи-
ми до кліностатування (симульованої мікрогравітації) та дії Х-опромінення, оскільки від-
бувалося збільшення кількості та площі ЕР-тілець на зрізах статоцитів і клітин дистальної
зони розтягу (ДЗР) кореневих апексів A. thaliana у середньому в два рази відносно контро-
лю [6, 7]. Також нами виявлено збільшення активності β-глюкозидази під дією Х-опро мі-
нен ня порівняно з контролем [8]. Підвищення або зниження рівня експресії під впливом
чинників космічного польоту відомо для великого числа генів, залучених у широке коло
© С.М. Романчук, 2019
92 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 5
С.М. Романчук
клітинних процесів, у тому числі Са2+ і ліпід-сиг на лінг,
біосинтез клітинної оболонки, загальний метаболізм,
насамперед вуглеводний і ліпідний, реакції на стрес,
синтез білків [9, 10]. Основними моделями у цих ек-
спериментах слугували проростки А. thaliana. У на-
ших дослідженнях з моделювання мікрогравітації встановлено, що за умов кліностатування
у проростках А. thaliana відбувається значне підвищення відносної експресії гена PYK 10
порівняно зі стаціонарними умовами росту [11]. Вивчення впливу Х-опромінення на екс-
пресію гена β-глюкозидази PYK 10 у проростках A. thaliana доповнить розуміння ролі
ЕР-тілець в адаптації рослин до зовнішніх чинників.
Для досліджень використовували проростки Arabidopsis thaliana (L.) Heynh., екотип
Columbia (Cоl−0), вирощені з попередньо стерилізованого та стратифікованого насіння, яке
висівали на живильне середовище Мурасіге та Скуга у чашки Петрі діаметром 120 мм по
100—120 насінин у кожну. Проростки росли за умов освітлення 93 мкмоль·м−2·с−1 із фото-
періодом 16/8 год (світло/темрява) при температурі 22—24 °С та вологості 67 ± 1 % про-
тягом 3 та 13 діб з моменту проростання насіння. 3-добові проростки, що росли в окремих
чашках Петрі, опромінювали рентгенівськими променями на приладі РУМ-17 (Росія) (по-
тужність дози 0,43 сГр/с) у дозах 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 та 12 Гр. У експерименті брали проростки
через 2 год та 10 діб після Х-опромінення. Контролем слугували 3- та 13-добові проростки,
які не були опромінені.
Для виділення РНК брали по 100 мг проростків відразу після закінчення експериментів.
Операцію проводили з використанням набору реактивів TRI-REAGENT (“Sigma”, Німеччи-
на) за інструкцією, наданою виробником реактивів. Для контролю якості РНК відразу після
її виділення проводили електрофорез в 1%-му агарозному гелі в трис-ацетатному буфері
(ТАЕ). Перед синтезом кДНК для видалення слідів геномної ДНК виділену РНК обробляли
ДНКазою І (“Fermentas”, Литва). кДНК отримували з РНК за допомогою реакції зворотної
транскрипції з використанням набору реактивів “Fermentas” зі зворотною транскриптазою
M-MLV (“Fermentas”, Литва) за інструкцією, наданою виробником реактивів, на приладі
“Терцик” (“ДНК-Технология”, Росія). ПЛР у реальному часі проводили з використанням
набору реактивів “Maxima Sybr Green Real Time” (“Fermentas”, Литва) за інструкцією, нада-
ною виробником реактивів, на приладі “Real-Time PCR IQ-Cycler” (“BioRad”, США). Для
визначення відносної експресії гена β-глюкозидази A. thaliana PYK 10 (At3g09260) вибрано
праймери з бази даних NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov):
прямий: 5′-AGGATTGTGAAGGATTTCCGAGA-3′;
зворотний: 5′-AGAAGAGCAACGACCAGGTG-3′.
Кінцева концентрація праймерів у готовому розчині становила 5 пМ; реакційний
об’єм — 20 мкл. Інтенсивність флуоресценції вимірювали при температурі 77–79 °С, кри-
ву плавлення — у діапазоні 60—94 °С з інтервалом 0,5 °С. Час вимірювання становив 10 с.
Рис. 1. Фрагмент клітини дистальної зони розтягу кореневого
апекса A. thaliana. Стрілками вказані ЕР-тільця (трансмісійна
електронна мікроскопія). Масштаб — 200 нм
93ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 5
Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
Одержані результати аналізували за допомогою програмного забезпечення приладу. Рівень
відносної експресії гена PYK 10 виражали в умовних одиницях (у. о.).
Усі дослідження проводили не менше ніж у трьох біологічних та трьох аналітичних по-
вторах. Статистичну обробку даних здійснювали за критерієм Стьюдента (T-test) (р 5 %)
та з використанням дисперсійного аналізу (ANOVA). Побудову діаграми виконано в про-
грамі Excel пакета Microsoft Office 2010.
Отримані результати ПЛР у реальному часі показали значне зростання щодо контролю
відносної експресії гена PYK 10 у 3-добових проростках через 2 год після дії кожної дози
Х-опромінення (рис. 2). Найбільші значення відносної експресії гена PYK 10 спостерігали за
умов впливу Х-опромінення в дозах 0,5 та 8 Гр, яка була вищою порівняно з контролем у 5,4
та 5,5 раза відповідно. Х-опромінення у дозах 2 та 12 Гр спричиняло підвищення відносної
експресії гена PYK 10 у 4,7 раза, 1 та 6 Гр — у 4,6 раза, 10 Гр — у 4,5 раза, 4 Гр — у 4,4 раза
щодо контролю.
Через 10 діб після Х-опромінення у 13-добових проростках також встановлено значне
зростання відносної експресії гена PYK 10 під дією кожної дози порівняно з контролем (див.
рис. 2). Найбільші значення відносної експресії гена PYK 10 також відмічали у разі дії доз
0,5 та 8 Гр, яка була вищою від контролю у 6,6 та 6,2 раза відповідно. Х-опромінення в дозі
12 Гр спричиняло зростання відносної експресії гена PYK 10 у 5,3 раза, 10 Гр — у 4,9 раза,
1 Гр — у 4,5 раза, 2 та 4 Гр — у 4,2 раза, 6 Гр — у 4,1 раза порівняно з контролем.
Варто відзначити, що відносна експресія гена PYK 10 через 2 год після Х-опромінення
була значно вищою за таку через 10 діб після Х-опромінення (див. рис. 2), а саме: у разі
Рис. 2. Відносна експресія гена β-глюкозидази PYK 10 в контролі, через 2 год та через 10 діб після Х-оп ро-
мі нення 3-добових проростків A. thaliana в різних дозах. 1 — 3-добові проростки; 2 — 13-добові проростки,
3 — стандартне відхилення
94 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 5
С.М. Романчук
опромінення в 0,5 Гр — на 69,8 %; 1 Гр — на 109,1 %; 2 Гр — на 128 %; 4 Гр — на 116,1 %; 6 Гр —
на 125,6 %; 8 Гр — на 84,1 %;10 Гр — на 85,2 %; 12 Гр — на 82,9 %.
Вперше отримані нами результати щодо підвищення відносної експресії гена β-глю ко-
зи да зи PYK 10 у проростках A. thaliana за умов Х-опромінення в дозах 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10
та 12 Гр по відношенню до контролю узгоджуються з результатами, отриманими під час
дослідження ультраструктури ЕР-тілець, головним компонентом яких є β-глюкозидаза.
Виявлено, що їхня кількість та площа на зрізах статоцитів і клітин ДЗР кореневих апексів A.
thaliana також збільшувалася після Х-опромінення порівняно з контролем більш ніж удвічі
[7]. Також ці результати узгоджуються з даними визначення активності β-глюкозидази через
2 год та 10 діб після Х-опромінення в дозах від 0,5 до 12 Гр [8]. Таким чином, результати ПЛР
у реальному часі засвідчили, що за умов Х-опромінення збільшення кількості ЕР-тілець та
підвищення активності β-глюкозидази відбувається за рахунок високої експресії гена PYK 10.
Також нами встановлено, що як експресія гена PYK 10, так і активність β-глюкозидази через
10 діб після Х-опромінення були меншими порівняно з такими через 2 год після Х-опро мі-
нен ня. Цей факт може свідчити про те, що за період 10 діб захисні реакції клітин A. thaliana
на дію іонізуючої радіації набувають адаптивного характеру, ключову роль в яких виконує
β-глюкозидаза. Результати багатьох експериментів інших дослідників також показали, що
під дією на проростки A. thaliana зовнішніх чинників, таких як механічне пошкодження
поверхневих тканин рослини [12, 13], дія гормонів [12, 14], колонізація коренів рослини
ендофітними грибами [15], зростала експресія гена β-глюкозидази PYK 10 порівняно з
контролем. Отримані нами результати повною мірою підтверджують літературні відомості
щодо накопичення мРНК β-глюкозидази (PYK 10) в проростках A. thaliana під дією
зовнішніх чинників.
ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Sychev V.N., Levinskikh M.A., Podolsky I.G. Biological component of life support systems for a crew in long-
duration space expeditions. Acta Astronaut. 2008. 63. P. 1119—1125. doi: https://doi.org/10.1016/j.
actaastro.2008.01.001
2. International Space Station Internal Radiation Monitoring (ISS Internal Radiation Monitoring) – 05.04.2017.
URL: https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/1043.html
3. Hayashi Y., Yamada K., Shimada T., Matsushima R., Nishizawa N.K., Nishimura M., Hara-Nishimura I. A pro-
teinase-storing body that prepares for cell death or stresses in the epidermal cells of Arabidopsis. Plant Cell
Physiol. 2001. 42. Р. 894—899. doi: https://doi.org/10.1093/pcp/pce144
4. Ketudat Cairns J.R., Esen A. β-glucosidases. Cell Mol. Life Sci. 2010. 67, № 20. P. 3389—3405. doi: https://
doi.org/10.1007/s00018-010-0399-2
5. Matsushima R., Kondo M., Nishimura M., Hara-Nishimura I. A novel ER-derived compartment, the ER body,
selectively accumulates a β-glucosidase with an ER retention signal in Arabidopsis. Plant J. 2003. 33. P. 493—
502. doi: https://doi.org/10.1046/j.1365- 313X.2003.01636.x
6. Romanchuk S.M. Ultrastructure of the statocytes and cells of the distal elongation zone of Arabidopsis thali-
ana under the conditions of clinorotation. Cytol. Genet. 2010. 44, № 6. Р. 329—333. doi: https://doi.
org/10.3103/S0095452710060010
7. Romanchuk S. ER bodies in Arabidopsis thaliana root apices under clinorotation and after X-Ray irradiation.
Plant functioning under environmental stress: Proceedings of the 9th International conference (Cracow, Po-
land, 12—15 Sept. 2012). Cracow, 2012. P. 185—192.
8. Романчук С.М. Активність β-глюкозидази в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh при дії іонізую-
чого випромінювання. Вісн. Харків. нац. ун-ту ім. В. Н. Каразіна. Сер. Біологія. 2017. Вип. 29. C. 103—108.
doi: https://doi.org/10.26565/2075-5457-2017-29-13
95ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2019. № 5
Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
9. Paul A.-L., Zupanska A., Ostrow D.T., Zhang Y., Sun Y., Li J.-L., Shanker S., Farmerie W.G., Amalfitano C.E.,
Ferl R.J. Spaceflight transcriptomes: Unique responses to a novel environment. Astrobiology. 2012. 12. Р. 40—
56. doi: https://doi.org/10.1089/ast.2011.0696
10. Correll M.J., Pyle T.P., Millar K.D.L., Sun Y., Yao J., Edelmann R.E., Kiss J.Z. Transcriptome analyses of Ara-
bidopsis thaliana seedlings grown in space: implications for gravity-responsive genes. Planta. 2013. 238.
Р. 519—533. doi: https://doi.org/10.1007/s00425-013-1909-x
11. Romanchuk S.N., Kordyum E.L. ER bodies in Arabidopsis thaliana seedlings are sensitive to simulated micro-
gravity and ionizing radiation. ELGRA Newsletter. 2014. 9. P. 10—11.
12. Matsushima R., Hayashi Y., Kondo M., Shimada T., Nishimura M., Hara-Nishimura I. An endoplasmic reticu-
lum derived structure that is induced under stress conditions in Arabidopsis. Plant Physiol. 2002. 130.
P. 1807—1814. doi: https://doi.org/10.1104/pp.009464
13. Ogasawara K., Yamada K., Christeller J.T., Kondo M., Hatsugai N., Hara-Nishimura I., Nishimura M. Consti-
tutive and inducible ER bodies of Arabidopsis thaliana accumulate distinct β-glucosidases. Plant Cell Physiol.
2009. 50, № 3. P. 480—488. doi: https://doi.org/10.1093/pcp/pcp007
14. Matsushima R., Fukao Y., Nishimura M., Hara-Nishimura I. NAI1 gene that encodes a basic-helix-loop-helix-
type putative transcription factor that regulates the formation of a novel ER-derived structure, the ER body.
Plant Cell. 2004. 16. Р. 1536—1549. doi: https://doi.org/10.1105/tpc.021154
15. Sherameti I., Venus Y., Drzewiecki C., Tripathi S., Dan V.M., Nitz I., Varma A., Grundler F.M., Oelmüller
R. PYK10, a β-glucosidase located in the endoplasmatic reticulum, is crucial for the beneficial interac-
tion between Arabidopsis thaliana and the endophytic fungus Piriformospora indica. Plant. J. 2008. 54.
P. 428—439. doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2008.03424.x
Надійшло до редакції 28.02.2019
REFERENCES
1. Sychev, V. N., Levinskikh, M. A. & Podolsky, I. G. (2008). Biological component of life support systems for a
crew in long-duration space expeditions. Acta Astronaut, 63, рр. 1119-1125. doi: https://doi.org/10.1016/j.
actaastro.2008.01.001
2. International Space Station Internal Radiation Monitoring (ISS Internal Radiation Monitoring) – 05.04.2017.
Retrieved from https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/1043.html
3. Hayashi, Y., Yamada, K., Shimada, T., Matsushima, R., Nishizawa, N. K., Nishimura, M. & Hara-Nishimura, I.
(2001). A proteinase-storing body that prepares for cell death or stresses in the epidermal cells of Arabidopsis.
Plant Cell Physiol., 42, рр. 894-899. doi: https://doi.org/10.1093/pcp/pce144
4. Ketudat Cairns, J. R. & Esen, A. (2010). β-glucosidases. Cell Mol. Life Sci., 67, No. 20, рр. 3389-3405.
https://doi.org/10.1007/s00018-010-0399-2
5. Matsushima, R., Kondo, M., Nishimura, M. & Hara-Nishimura, I. (2003). A novel ER-derived compartment,
the ER body, selectively accumulates a β-glucosidase with an ER retention signal in Arabidopsis. Plant J., 33,
рр. 493-502. doi: https://doi.org/10.1046/j.1365- 313X.2003.01636.x
6. Romanchuk, S. M. (2010). Ultrastructure of the statocytes and cells of the distal elongation zone of Arabi-
dopsis thaliana under the conditions of clinorotation. Cytol. Genet., 44, No. 6, pp. 329-333. doi: https://doi.
org/10.3103/S0095452710060010
7. Romanchuk, S. (2012, September). ER bodies in Arabidopsis thaliana root apices under clinorotation and
after X-Ray irradiation. Proceedings of the 9th International Conference Plant functioning under environ-
mental stress (рр. 185-192). Cracow.
8. Romanchuk, S. M. (2017). The β-glucosidase activity in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh seedlings under
exposure to ionizing radiation. J. V.N. Karazin Kharkiv National University, Iss. 29, рр. 103-108. doi: https://
doi.org/10.26565/2075-5457-2017-29-13
9. Paul, A.-L., Zupanska, A., Ostrow, D. T., Zhang, Y., Sun, Y., Li, J.-L., Shanker, S. Farmerie, W. G., Amalfitano,
C. E. & Ferl, R. J. (2012). Spaceflight transcriptomes: Unique responses to a novel environment. Astrobio-
logy, 12, рр. 40-56. doi: https://doi.org/10.1089/ast.2011.0696
10. Correll, M. J., Pyle, T. P., Millar, K. D. L., Sun, Y., Yao, J., Edelmann, R. E. & Kiss, J. Z. (2013). Transcriptome
analyses of Arabidopsis thaliana seedlings grown in space: implications for gravity-responsive genes. Planta,
238, рр. 519-533. doi: https://doi.org/10.1007/s00425-013-1909-x
96 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019. № 5
С.М. Романчук
11. Romanchuk, S. N. & Kordyum, E. L. (2014). ER bodies in Arabidopsis thaliana seedlings are sensitive to
simulated microgravity and ionizing radiation. ELGRA Newsletter, 9, рр. 10-11.
12. Matsushima, R., Hayashi, Y., Kondo, M., Shimada, T., Nishimura, M. & Hara-Nishimura, I. (2002). An endo-
plasmic reticulum derived structure that is induced under stress conditions in Arabidopsis. Plant Physiol.,
130, pp. 1807-1814. doi: https://doi.org/10.1104/pp.009464
13. Ogasawara, K., Yamada, K., Christeller, J. T., Kondo, M., Hatsugai, N., Hara-Nishimura, I. & Nishimura, M.
(2009). Constitutive and inducible ER bodies of Arabidopsis thaliana accumulate distinct β-glucosidases.
Plant Cell Physiol., 50, No. 3. рр. 480-488. doi: https://doi.org/10.1093/pcp/pcp007
14. Matsushima, R., Fukao, Y., Nishimura, M. & Hara-Nishimura, I. (2004). NAI1 gene that encodes a basic-he-
lix-loop-helix-type putative transcription factor that regulates the formation of a novel ER-derived structure,
the ER body. Plant Cell, 16, рр. 1536-1549. doi: https://doi.org/10.1105/tpc.021154
15. Sherameti, I., Venus, Y., Drzewiecki, C., Tripathi, S., Dan, V. M., Nitz, I., Varma, A., Grundler, F. M. &
Oelmüller, R. (2008). PYK10, a β-glucosidase located in the endoplasmatic reticulum, is crucial for the
beneficial interaction between Arabidopsis thaliana and the endophytic fungus Piriformospora indica.
Plant J., 54, рр. 428-439. doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2008.03424.x
Received 28.02.2019
С.Н. Романчук
Институт ботаники им. Н.Г. Холодного НАН Украины, Киев
E-mail: rrsm@ukr.net
ВЛИЯНИЕ Х-ОБЛУЧЕНИЯ НА ЭКСПРЕССИЮ ГЕНА β-ГЛЮКОЗИДАЗЫ
PYK 10 В ПРОРОСТКАХ ARABIDOPSIS THALIANA (L.) HEYNH.
Впервые исследована экспрессия гена β-глюкозидазы PYK 10 в проростках A. thaliana при действии Х-об-
лу че ния в дозах 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 и 12 Гр. Установлено, что при Х-облучении увеличение количества ЭР-
те лец и повышение активности β-глюкозидазы происходит за счет высокой экспрессии гена PYK 10. Впер-
вые показана роль ЭР-телец, которые содержат β-глюкозидазу (PYK 10), в адаптации проростков A. thali-
ana на действие Х-облучения. Повышение экспрессии гена PYK 10 при этих условиях является частью
внутренней программы защиты на воздействие внешних факторов.
Ключевые слова: ген PYK 10, β-глюкозидаза, ЭР-тельца, Х-облучение, Arabidopsis thaliana.
S.M. Romanchuk
M.G. Kholodny Institute of Botany of the NAS of Ukraine, Kiev
E-mail: rrsm@ukr.net
THE EFFECT OF X-IRRADIATION ON β-GLUCOSIDASE PYK 10 GENE
EXPRESSION IN ARABIDOPSIS THALIANA (L.) HEYNH. SEEDLINGS
We have firstly investigated the expression of β-glucosidase PYK 10 gene in A. thaliana seedlings under Х-radiation
doses of 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, and 12 Gy. An increase in the number of ER-bodies and the β-glucosidase activity
correlates with the enhancement of the PYK 10 expression. The increased PYK 10 expression in A. thaliana seed-
lings under X-radiation is a part of the internal program of plant protection against the action of environmental
factors. ER-bodies containing β-glucosidase may be one of the main components of a plant protection system
from the influence of X-radiation.
Keywords: gene PYK 10, β-glucosidase, ER-bodies, Х-radiation, Arabidopsis thaliana.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-158111 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:28:58Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Романчук, С.М. 2019-07-15T15:54:36Z 2019-07-15T15:54:36Z 2019 Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh / С.М. Романчук // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 5. — С. 91-96. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2019.05.091 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/158111 582.736.3 Вперше досліджено експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках A. thaliana під дією Х-опромінення в
 дозах 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 та 12 Гр. Встановлено, що за умов Х-опромінення збільшення кількості ЕР-тілець
 та підвищення активності β-глюкозидази відбувається за рахунок високої експресії гена PYK 10. Вперше
 показано роль ЕР-тілець, які містять β-глюкозидазу (PYK 10), в адаптації проростків A. thaliana на дію
 Х-опромінення. Підвищення експресії гена PYK 10 за цих умов є частиною внутрішньої програми захисту на
 вплив зовнішніх чинників. Впервые исследована экспрессия гена β-глюкозидазы PYK 10 в проростках A. thaliana при действии Х-облучения в дозах 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 и 12 Гр. Установлено, что при Х-облучении увеличение количества ЭР-телец и повышение активности β-глюкозидазы происходит за счет высокой экспрессии гена PYK 10. Впервые показана роль ЭР-телец, которые содержат β-глюкозидазу (PYK 10), в адаптации проростков A. thaliana
 на действие Х-облучения. Повышение экспрессии гена PYK 10 при этих условиях является частью
 внутренней программы защиты на воздействие внешних факторов. We have firstly investigated the expression of β-glucosidase PYK 10 gene in A. thaliana seedlings under Х-radiation
 doses of 0.5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, and 12 Gy. An increase in the number of ER-bodies and the β-glucosidase activity
 correlates with the enhancement of the PYK 10 expression. The increased PYK 10 expression in A. thaliana seedlings
 under X-radiation is a part of the internal program of plant protection against the action of environmental
 factors. ER-bodies containing β-glucosidase may be one of the main components of a plant protection system
 from the influence of X-radiation. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh Влияние Х-облучения на экспрессию гена β-глюкозидазы PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. The effect of X-irradiation on β-glucosidase PYK 10 gene expression in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. seedlings Article published earlier |
| spellingShingle | Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh Романчук, С.М. Біологія |
| title | Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh |
| title_alt | Влияние Х-облучения на экспрессию гена β-глюкозидазы PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. The effect of X-irradiation on β-glucosidase PYK 10 gene expression in Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. seedlings |
| title_full | Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh |
| title_fullStr | Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh |
| title_full_unstemmed | Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh |
| title_short | Вплив Х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази PYK 10 в проростках Arabidopsis thaliana (L.) Heynh |
| title_sort | вплив х-опромінення на експресію гена β-глюкозидази pyk 10 в проростках arabidopsis thaliana (l.) heynh |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/158111 |
| work_keys_str_mv | AT romančuksm vplivhopromínennânaekspresíûgenaβglûkozidazipyk10vprorostkaharabidopsisthalianalheynh AT romančuksm vliâniehoblučeniânaékspressiûgenaβglûkozidazypyk10vprorostkaharabidopsisthalianalheynh AT romančuksm theeffectofxirradiationonβglucosidasepyk10geneexpressioninarabidopsisthalianalheynhseedlings |