Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу
Делеційний аналіз промотора був використаний для картування елементів відповідальних за індукцію гена аскорбат пероксидази 2 (АРХ2) Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу. Різні фрагменти промотора поєднували з сигнальним геном uidA, отримані конструкції переносили в рослини Arabidopsis thalia...
Saved in:
| Published in: | Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Українське товариство генетиків і селекціонерів ім. М.І. Вавилова
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18902 |
| 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: | Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу / Р.Ю. Пиріжок, Р.А. Волков, І.І. Панчук // Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. — 2009. — Т. 7, № 2. — С. 234-241. — Бібліогр.: 26 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860243177016918016 |
|---|---|
| author | Пиріжок, Р.Ю. Волков, Р.А. Панчук, І.І. |
| author_facet | Пиріжок, Р.Ю. Волков, Р.А. Панчук, І.І. |
| citation_txt | Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу / Р.Ю. Пиріжок, Р.А. Волков, І.І. Панчук // Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. — 2009. — Т. 7, № 2. — С. 234-241. — Бібліогр.: 26 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів |
| description | Делеційний аналіз промотора був використаний для картування елементів відповідальних за індукцію гена аскорбат пероксидази 2 (АРХ2) Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу. Різні фрагменти промотора поєднували з сигнальним геном uidA, отримані конструкції переносили в рослини Arabidopsis thaliana за допомогою Agrobacterium. Трансгенні рослини обробляли розчинами 50 чи 100 мМ NaCl. Після обробки промотор Apx2 активувався в замикаючих клітинах продихів, гідатодах, а також у васкулярних та мезофільних тканинах листків. Ідентичний характер експресії спостерігали і після обробки 10 чи 50 мМ CaCl2, що вказує на участь Са-залежних сигнальних шляхів в індукції Apx2. Механічне пошкодження листків суттєво посилювало індукцію Apx2 в умовах сольового стресу. Тканиноспецифічність транскрипції Apx2 контролюється різними частинами промотора.
Делеционный анализ промотора был использован для картирования элементов ответственных за индукцию гена аскорбат пероксидазы 2 (APX2) Arabidopsis thaliana под действием солевого стресса. Различные фрагменты промотора сливали с сигнальным геном uidA, полученные конструкции переносили в растения Arabidopsis thaliana с помощью Agrobacterium. Трансгенные растения обрабатывали растворами 50 или 100 мМ NaCl. После обработки промотор Apx2 активировался в замыкающих клетках устиц, гидатодах, а также в васкулярных и мезофильных тканях листьев. Идентичный характер экспрессии наблюдался и после обработки 10 или 50 мМ CaCl2, что указывает на участие Ca-зависимых сигнальных путей в индукции Apx2. Механическое повреждение листьев существенно усиливало индукцию Apx2 под воздействием солевого стресса. Тканеспецифичность транскрипции Apx2 контролируется различными частями промотора.
Promoter deletion analysis was applied for mapping of sequence elements responsible for the induction of the gene coding for ascorbate peroxidase 2 (APX2) of Arabidopsis thaliana upon salt stress. Different fragments of Apx2 promoter were fused with the reporter gene uidA and resultant constructs were transferred in Arabidopsis thaliana plants via Agrobacterium. Transgenous plants were treated with 50 or 100 мМ NaCl solutions. After treatment the Apx2 promoter was activated in the guard cells, gidatods and in vascular and mesophilic tissues of leaves. The same expression pattern was also observed after application of 10 and 50 mM CaCl2 indicating involvement of the Ca-dependent signaling pathway in the induction of Apx2. Wounding of leaves significantly enhance the induction of Apx2 upon salt stress. Tissue-specificity of Apx2 transcription appears to be under the control of different promoter elements.
Частина використаних у дослідженях трансгених ліній A. thaliana було отримано авторами у співробітництві з проф. Ф. Шофлем (Тюбінген, Німечина).
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:32:30Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 18107834. ³ñí. Óêð. тоââà ãåíåтèê³â ³ ñåëåêö³оíåð³â. 2009, том 7, № 2234
© ð.Þ. ПèðІЖîê, ð.à. âîëêîâ, І.І. ПàÍ×óê, 2009
óäê 581.1
екÑпреѲя ÑиГÍАльÍÎГÎ ГеÍА uida
п²д кÎÍÒрÎлеÌ фрАГÌеÍÒ²в прÎÌÎÒÎрА Аðх2
в arabidopsis thaliaNa ÇА д²ї ÑÎльÎвÎГÎ ÑÒреÑу
ð.Þ. ПèðІЖîê, ð.à. âîëêîâ, І.І. ПàÍ×óê
×åðí³âåöьêèé íàö³îíàëьíèé уí³âåðñèòåò ³ìåí³ Þð³ÿ Ôåäьêîâè÷à
óêðà¿íà, 58012, ì. ×åðí³âö³, âуë. êîöþáèíñьêîãî, 2
email: ra.volkov@gmail.com, irina.panchuk@gmail.com
Äåëåö³éíèé àíàë³ç ïðомотоðà бóâ âèêоðèñтàíèé äëÿ êàðтóâàííÿ åëåмåíт³â â³äïоâ³äàëü
íèõ çà ³íäóêö³þ ãåíà àñêоðбàт ïåðоêñèäàçè 2 (Àðõ2) Arabidopsis thaliana çà ä³ї ñоëüоâо
ãо ñтðåñó. гçí³ ôðàãмåíтè ïðомотоðà ïоºäíóâàëè ç ñèãíàëüíèм ãåíом uidA, отðèмàí³
êоíñтðóêö³ї ïåðåíоñèëè â ðоñëèíè Arabidopsis thaliana çà äоïомоãоþ Agrobacterium.
Òðàíñãåíí³ ðоñëèíè обðобëÿëè ðоç÷èíàмè 50 ÷è 100 мÌ NaCl. ϳñëÿ обðобêè ïðомотоð
Apx2 àêтèâóâàâñÿ â çàмèêàþ÷èõ êë³тèíàõ ïðоäèõ³â, ã³äàтоäàõ, à тàêоæ ó âàñêóëÿðíèõ тà
мåçоô³ëüíèõ тêàíèíàõ ëèñтê³â. ²äåíтè÷íèé õàðàêтåð åêñïðåñ³ї ñïоñтåð³ãàëè ³ ï³ñëÿ об
ðобêè 10 ÷è 50 мÌ CaCl2, що âêàçóº íà ó÷àñтü Ñàçàëåæíèõ ñèãíàëüíèõ øëÿõ³â â ³íäóêö³ї
Apx2. Ìåõàí³÷íå ïоøêоäæåííÿ ëèñтê³â ñóттºâо ïоñèëþâàëо ³íäóêö³þ Apx2 â óмоâàõ ñо
ëüоâоãо ñтðåñó. Òêàíèíоñïåöèô³÷í³ñтü тðàíñêðèïö³ї Apx2 êоíтðоëþºтüñÿ ð³çíèмè ÷àñ
тèíàмè ïðомотоðà.
Êëþ÷оâ³ ñëоâà: Arabidopsis thaliana (L.) Heynh., àñêоðбàт ïåðоêñèäàçà, ðåãóëÿö³ÿ тðàí
ñêðèïö³ї, ñоëüоâèé ñтðåñ.
вñòуп. ðîñëèíè ïîñò³éíî çàçíàþòь âïëèâу ñòðåñîâèõ ÷èííèê³â àá³îòè÷íî¿ òà
á³îòè÷íî¿ ïðèðîäè. Зà 䳿 ð³çíèõ ôîðì àá³îòè÷íîãî ñòðåñу (ñâ³òëîâèé ñòðåñ
àáî íàäì³ðíà ³íñîëÿö³ÿ, ñîëьîâèé, âèñîêî òà íèçьêîòåìïåðàòуðíèé ñòðåñè, ïî
ñуõà) â ðîñëèííèõ êë³òèíàõ çðîñòຠïðîäуêö³ÿ àêòèâíèõ ôîðì êèñíþ (àÔê), äî
ÿêèõ íàëåæàòь ñèíãëåíòíèé êèñåíь (1î2), ñуïåðîêñèäíèé àí³îíðàäèêàë (î2
•–),
ïåðîêñèä âîäíþ (Í2î2), ã³äðîêñèëьíèé ðàäèêàë (•îÍ) òîùî [1–4]. Íàéñòàá³ëь
í³øèì ³ç àÔê º Í2î2, ÿêèé çàâäÿêè öьîìу òà çäàòíîñò³ ïðîõîäèòè ÷åðåç ìåìá
ðàíè ìຠâåëèêèé ðàä³уñ 䳿 òà ìîæå ïîøêîäæуâàòè ìàêðîìîëåêуëè äåê³ëьêîõ
ñуñ³äí³õ êë³òèí [5]. Зá³ëьøåííÿ êîíöåíòðàö³¿ àÔê у ðîñëèííèõ òêàíèíàõ ïðèçâî
äèòь äî îêñèäàòèâíîãî ñòðåñу, ùî ïîëÿãຠâ îêèñíîìу ïîðуøåíí³ ë³ï³ä³â, á³ë
ê³â ³ íуêëå¿íîâèõ êèñëîò [1]. ó ðîñëèí âíуòð³øíьîêë³òèííèé ð³âåíь Í2î2 òà ³íøèõ
àÔê êîíòðîëþºòьñÿ àíòèîêñèäàíòíèìè ôåðìåíòàìè [3] òà íèçьêîìîëåêуëÿð
íèìè ñïîëуêàìè [2, 6, 7].
àñêîðáàò ïåðîêñèäàçè (àðõ, EC 1.11.1.11), ãâàÿêîë ïåðîêñèäàçè (POD, EC
1.11.1.7) òà êàòàëàçè (ñàò, EC 1.11.1.6) º ãîëîâíèìè ôåðìåíòàìè ðîñëèííî¿
êë³òèíè, ùî çíåøêîäæуþòь Í2î2 [3, 8]. ââàæàºòьñÿ, ùî у çåëåíèõ òêàíèíàõ ðîñ
ëèí îñíîâíîþ ãðуïîþ àíòèîêñèäàíòíèõ ôåðìåíò³â, ÿê³ уòèë³çуþòь Í2î2 º àðõ
[8]. àðõ ëîêàë³çîâàí³ â ð³çíèõ êë³òèííèõ êîìïàðòìåíòàõ ³ ðîçùåïëþþòь Í2î2,
âèêîðèñòîâуþ÷è àñêîðáàò ÿê â³äíîâíèê [8–10]. âñòàíîâëåíî, ùî у ð³çíèõ âè
ä³â ðîñëèí çàãàëьíà àêòèâí³ñòь àðõ çì³íþºòьñÿ у â³äïîâ³äь íà ïîñуõу, ñâ³òëîâèé,
ISSN 18107834. ³ñí. Óêð. тоââà ãåíåтèê³â ³ ñåëåêö³оíåð³â. 2009, том 7, № 2 235
Екñпðеñ³я ñèãíàëüíоãо ãеíà uida п³д коíòðоëем фðàãмеíò³в пðомоòоðà Аðх2
ðàí³øå íàìè áуëî âñòàíîâëåíî, ùî
ïðîìîòîð ãåíà Àpx2 ñêëàäàºòьñÿ ÿê ì³í³
ìуì ³ç äâîõ ôуíêö³îíàëьíèõ ä³ëÿíîê, îäíà
ç ÿêèõ, ùî çíàõîäèòьñÿ íà â³äñòàí³ ì³æ 322
òà 253 ïí âèùå ñòàðòêîäîíу, çàáåçïå
÷уº ³íäуêö³þ ïðîìîòîðà â уìîâàõ òåïëî
âîãî ñòðåñу, òîä³ ÿê ïðîêñèìàëьíà ÷àñòèíà
ïðîìîòîðà âèêîíуº åíõàíñåðíу ôуíêö³þ
[21]. äëÿ á³ëьø ïîãëèáëåíîãî ðîçуì³í
íÿ ñòðуêòуðíîôуíêö³îíàëьíî¿ îðãàí³çàö³¿
ïðîìîòîðà Àpx2 ìè âèð³øèëè äîñë³äèòè
éîãî ³íäуêö³þ çà 䳿 ³íøèõ ôîðì àá³îòè÷íî
ãî ñòðåñу, ïîâÿçàíèõ ³ç çðîñòàííÿì âíу
òð³øíьîêë³òèííîãî ð³âíÿ Í2î2, çîêðåìà –
çà 䳿 ñîëьîâîãî ñòðåñу.
Ìàòåð³àëè ³ ìåòîäè
äëÿ äîñë³äæåííÿ ñòðуêòуðíîôуíêö³î
íàëьíî¿ îðãàí³çàö³¿ ïðîìîòîðà Àpx2
áуëî âèêîðèñòàíî íàá³ð òðàíñãåííèõ ë³
í³é A. thaliana, ÿê³ ì³ñòÿòь ñèãíàëьíèé ãåí
uidA, ùî êîäуº ôåðìåíò βãëþêîðîí³äàçу
(GUS, EC 3.2.1.31), ï³ä êîíòðîëåì îêðå
ìèõ ä³ëÿíîê ïðîìîòîðà Àpx2. Пîâíî
ì³ðíèé ïðîìîòîð ãåíà Àpx2, ÿêèé ÿâëÿº
ñîáîþ ä³ëÿíêу ðîçì³ðîì 741 ïí ïåðåä
ñòàðòêîäîíîì, áуëî àìïë³ô³êîâàíî çà
äîïîìîãîþ Пëð ³ç çàñòîñуâàííÿì òåðìî
ñòàá³ëьíî¿ äÍêïîë³ìåðàçè hotstart Pfu
polymerase òà êëîíîâàíî у áàêòåð³àëь
íîìу âåêòîð³ pLitmus38 [21]. îòðèìàíèé
êëîí áуëî âèêîðèñòàíî äëÿ ñòâîðåííÿ ñå
𳿠äåëåö³é ïðîìîòîðу ðîçì³ðîì 405, 322
òà 253 ïí ïåðåä ñòàðòêîäîíîì. Іäåíòè÷
í³ñòь âñ³õ ä³ëÿíîê ïðîìîòîðà áуëà ï³äòâåð
äæåíà êîíòðîëьíèì ñåêâåíуâàííÿì. êîæ
íèé ç ôðàãìåíò³â ïðîìîòîðà áуëî “çøèòî”
³ç ñèãíàëьíèì ãåíîì GUS (ðèñ. 1) у ñêëà
ä³ á³íàðíîãî âåêòîðà pGPTVBAR [22] òà
òðàíñôîðìîâàíî у A. thaliana (åêîòèï ñ24)
çà äîïîìîãîþ Agrobacterium [23]. Пîïå
ðåäí³é ñêðèí³íã ðîñëèíòðàíñôîðìàíò³â
ïðîâîäèëè у äâîòèæíåâîìу â³ö³ øëÿ
õîì òåñòуâàííÿ íà ñò³éê³ñòь äî ãåðá³öèäу
Áàñòà. îñòàòî÷íу ïåðåâ³ðêу ïîçèòèâíèõ
òåìïåðàòуðíèé òà ñîëьîâèé ñòðåñè [7, 11,
12].
ó ðîñëèí àðõ êîäуþòьñÿ ìуëьòèãåííîþ
ðîäèíîþ, ÿêà â Arab³dopsis thaliana (L.)
Heynh. íàë³÷уº 9 ãåí³â, ùî êîäуþòь öèòî
çîëьí³ (àðõ1, àðõ2, àðõ6), õëîðîïëàñòí³
(ñòðîìàëьíà sàðõ òà òèëàêî¿äíà tàðõ), ì³
òîõîíäð³àëьíу (àðõ7) òà ïåðîêñèñîìàëь
í³ (àðõ3, àðõ4, àðõ5) ³çîôîðìè [3, 10, 11,
13, 14]. Íàÿâí³ñòь äåê³ëьêîõ ³çîôîðì àðõ
âêàçуº íà ¿õ ³íäèâ³äуàëьíу ñïåö³àë³çàö³þ,
ÿêà ïîâ’ÿçàíà ç ôуíêö³îíуâàííÿì у ð³çíèõ
êë³òèííèõ êîìïàðòìåíòàõ, äèôåðåíö³é
íîþ åêñïðåñ³ºþ â îíòîãåíåç³ [8–10, 12].
Íà â³äì³íу â³ä ³íøèõ ÷ëåí³â ö³º¿ ìуëьòèãåí
íî¿ ðîäèíè, Àðõ2 (At3g09640) ÿâëÿº ñî
áîþ òèïîâèé ñòðåñîâèé ãåí, ÿêèé ìàéæå
íå òðàíñêðèáуºòьñÿ çà íîðìàëьíèõ уìîâ
êуëьòèâуâàííÿ A. thaliana. Пðîòå ð³âåíь
òðàíñêðèïö³¿ ãåíà Àðõ2 ð³çêî çðîñòຠçà 䳿
íàäì³ðíî¿ ³íñîëÿö³¿ [15], ï³äâèùåíèõ òåì
ïåðàòуð [12] òà, ìåíøîþ ì³ðîþ – ïðè ìå
õàí³÷íîìу ïîøêîäæåíí³ òêàíèí [16]. ó ë³
òåðàòуð³ º òàêîæ âêàç³âêè íà òå, ùî òðàí
ñêðèïö³ÿ ãåíà Àðõ2 ìîæå â³äáуâàòèñь у
â³äïîâ³äь íà õîëîäîâèé, îñìîòè÷íèé òà ñî
ëьîâèé ñòðåñè [17–19].
ìåõàí³çì ñòðåñîâî¿ ³íäуêö³¿ ãåíà Àðõ2
òà у÷àñòь у öьîìу ð³çíèõ ëàíöþã³â ïåðåäà
÷³ ñèãíàë³â çàëèøàºòьñÿ âèâ÷åíèìè ëèøå
ôðàãìåíòàðíî. âñòàíîâëåíî, ùî ð³âåíь
òðàíñêðèïö³¿ Àðõ2 çì³íþºòьñÿ çàëåæíî
â³ä îêèñíîâ³äíîâíîãî ñòàòуñу ïуëу ïëàñ
òîõ³íîíу (PQ) у õëîðîïëàñòàõ, âíуòð³ø
íьîêë³òèííî¿ êîíöåíòðàö³¿ Í2î2 òà àáñöè
çîâî¿ êèñëîòè (àâà) [15, 16, 20]. ââàæà
ºòьñÿ, ùî åêñïðåñ³ÿ Àðõ2 êîíòðîëþºòьñÿ
òðàíñêðèïö³éíèìè ôàêòîðàìè ç ãðуïè HSF
(Heat Shock Transcription Factor) [12] òà
Zat10 [18]. Пðîòå âñå ùå çàëèøàºòьñÿ íå
çðîçуì³ëèì, ÿê³ ñàìå ä³ëÿíêè ïðîìîòîðà
Àpx2 â³äïîâ³äàþòь çà ³íäуêö³þ öьîãî ãåíà
у â³äïîâ³äь íà ð³çí³ ñòðåñîâ³ âïëèâè. Íå
ç’ÿñîâàíîþ çàëèøàºòьñÿ ³ òêàíèíîñïåöè
ô³÷í³ñòь ñòðåñîâî¿ â³äïîâ³ä³.
ISSN 18107834. ³ñí. Óêð. тоââà ãåíåтèê³â ³ ñåëåêö³оíåð³â. 2009, том 7, № 2236
Р.Ю. Пèð³жок, Р.А. Воëков, І.І. Пàíчук
ëè êîðåí³ òà çàíуðþâàëè ì³ñöå çð³çу â ðîç
÷èí ñîë³. ó ïîïåðåäí³õ äîñë³äàõ áуëî âñòà
íîâëåíî, ùî çàñòîñуâàííÿ á³ëьø âèñîêèõ
êîíöåíòðàö³é ñîëåé ïðèçâîäèëî äî âòðàòè
òуðãîðу òà çàãèáåë³ ðîñëèí ïðîòÿãîì 2 ãîä.
êîíòðîëьí³ ðîñëèíè ³íêуáуâàëè íà ñåðåäî
âèù³ ìуðàñ³ãåñêуãà áåç äîäàâàííÿ NaCl
òà CaCl2.
åêñïðåñ³þ ñèãíàëьíîãî ãåíà uidA у òêà
íèíàõ A. thaliana âèÿâëÿëè öèòîõ³ì³÷íî ç
âèêîðèñòàííÿì õðîìîãåííîãî ñуáñòðà
òу XGlcà (5áðîìî4õëîðî³íäîë³ëβ
Dãëþêуðîíîâà êèñëîòà). äëÿ öьîãî ðîñ
ëèíè ï³ñëÿ ñòðåñîâî¿ îáðîáêè çàíуðþâà
ëè â ôàðáуþ÷èé ðîç÷èí, ùî ì³ñòèâ 50 ìì
Naôîñôàò (pH 7,0), 1 ìì XGlcà, 0,15 %
òðèòîí õ100, 0,5 ìì K3Fe(CN)6, 0,5 ìì
K4Fe(CN)6, ï³ääàâàëè âàêууì³íô³ëьòðàö³¿
òà âèòðèìуâàëè â òåðìîñòàò³ çà 37 îñ ïðî
òÿãîì 24 ãîä äî ïîÿâè ñèíьîãî çàáàðâëåí
íÿ â òêàíèíàõ, äå â³äáуëàñь åêñïðåñ³ÿ êîí
ñòðуêòу Àpx2::uidA [24]. â³ä õëîðîô³ëу ðîñ
ëèíè â³äìèâàëè 70 % ðîç÷èíîì åòàíîëу.
Зðàçêè çáåð³ãàëè â 70% ðîç÷èí³ åòàíîëу.
òðàíñôîðìàíò³â íà ïðèñуòí³ñòь òà ³íòàê
òí³ñòь â³äïîâ³äíî¿ ä³ëÿíêè ïðîìîòîðà çä³é
ñíþâàëè çà äîïîìîãîþ Пëð. âðàõîâуþ÷è,
ùî ð³âåíь ³íäуêö³¿ òðàíñôîðìîâàíîãî ïðî
ìîòîðà ìîæå çàëåæàòè â³ä ì³ñöÿ ³íòåãðà
ö³¿ у ãåíîì òà ìîæëèâîãî çíèæåííÿ ð³âíÿ
åêñïðåñ³¿ âíàñë³äîê ñàéëåíñ³íãà, äëÿ êîæ
íîãî âàð³àíòà ðåêîìá³íàíòíîãî êîíñòðуêòу
áуëî äîñë³äæåíî ÿê ì³í³ìуì òðè íåçàëåæí³
òðàíñ ãåíí³ ë³í³³ A. thaliana.
ðîñëèíè âèðîùуâàëè â êуëьòèâàö³éí³é
ê³ìíàò³ у ґðуíò³ çà òåìïåðàòуðè 19–20°ñ,
â³äíîñíî¿ âîëîãîñò³ ïîâ³òðÿ 60–70 % â уìî
âàõ 16ãîäèííîãî ñâ³òëîâîãî äíÿ. îñâ³òëå
í³ñòь 2000 ëþêñ. äëÿ ³íäуêö³¿ ñòðåñîâî¿ â³ä
ïîâ³ä³ ïåðåä ñòðåñîâîþ îáðîáêîþ ðîñëèíè
ïðîäîâæуâàëè êуëьòèâуâàòè çà 28 îñ ïðî
òÿãîì 3 ä³á [12].
ðîñëèíè íà ñòà䳿 4–6 ëèñòê³â ï³ääàâà
ëè ñîëьîâîìу ñòðåñу. ñòðåñîâу îáðîáêу
ïðîâîäèëè â òåìðÿâ³ ïðîòÿãîì 4, 8 àáî 16
ãîä у 0,5êðàòíîìу ïîæèâíîìу ñåðåäîâè
ù³ ìуðàñ³ãåñêуãà ³ç äîäàâàííÿì 50 ³ 100
ìì NaCl àáî 10 ³ 50 ìì CaCl2. äëÿ ïðîâå
äåííÿ ñîëьîâîãî ñòðåñу â ðîñëèí â³äð³çà
рèñ. 1. ñòðуêòуðà ðåêîìá³íàíòíèõ êîíñòðуêò³â íà îñíîâ³ á³íàðíîãî âåêòîðà pGPTVBAR, ÿê³ áуëè çàñòîñîâàí³ äëÿ
äîñë³äæåííÿ áуäîâè ïðîìîòîðà Àðõ2. Пîòåíö³éíèé òàòàáîêñ çíàõîäèòьñÿ íà â³äñòàí³ 177 ïí â³ä ñòàðòêîäîíу
Àðõ2. ñèãíàëьíèé ãåí uidA êîäуº βãëþêîðîí³äàçу (GUS), à ñåëåêòèâíèé ãåí bar çàáåçïå÷уº ñò³éê³ñòь òðàíñãåííèõ
ðîñëèí äî ãåðá³öèäу BASTA
ISSN 18107834. ³ñí. Óêð. тоââà ãåíåтèê³â ³ ñåëåêö³оíåð³â. 2009, том 7, № 2 237
Екñпðеñ³я ñèãíàëüíоãо ãеíà uida п³д коíòðоëем фðàãмеíò³в пðомоòоðà Аðх2
у ÿêî¿ ñòðåñçàëåæíà åêñïðåñ³ÿ у ïðîâ³ä
íèõ òêàíèíàõ öåíòðàëьíî¿ ÷àñòèíè ðîçåò
êè áуëà âèðàæåíà íàâ³òь êðàùå, í³æ у ë³í³é
ç ïîâíîì³ðíèì ïðîìîòîðîì (ðèñ. 3). ó êë³
òèíàõ ïðîäèõ³â òà у ìåçîô³ë³ ëèñòê³â åêñ
ïðåñ³¿ íå ñïîñòåð³ãàëîñь. Íàéìåíøèé ç äî
ñë³äæåíèõ ôðàãìåíò³â ïðîìîòîðу – 253 ïí
çàáåçïå÷уâàâ åêñïðåñ³þ ëèøå у ã³äàòîäàõ
ñ³ì’ÿäîëь ³ ëèñòê³â. îòæå, åêñïðåñ³ÿ Àpx2
у ð³çíèõ òêàíèíàõ çàëåæèòь â³ä ð³çíèõ ä³ëÿ
íîê ïðîìîòîðà, ùî âêàçуº íà ³ìîâ³ðíå çà
ëу÷åííÿ ð³çíèõ ñèãíàëьíèõ øëÿõ³â.
рèñ. 3. õàðàêòåð åêñïðåñ³¿ ñèãíàëьíîãî ãåíà uidA
ï³ä êîíòðîëåì ôðàãìåíòà ïðîìîòîðà Àðõ2 ðîçì³ðîì
322 ïí у ã³äàòîä³õ ëèñòê³â òà ïðîâ³äíèõ òêàíèíàõ ïàãî
í³â A. thaliana (ë³í³ÿ 3210) ï³ñëÿ îáðîáêè 50 mM NaCl
(à, á) àáî 10 mM CaCl2 (â, ã) ïðîòÿãîì 4 ãîä
â³äîìî, ùî â уìîâàõ ñîëьîâîãî ñòðåñу
êë³òèíà òðàíñïîðòуº íàäëèøîê ³îí³â Na+ у
âàêуîë³, â òîé ÷àñ ÿê ³îíè Ca2+, ÿê³ ëîêàë³
çîâàí³ у âàêуîëÿõ, – у öèòîçîëь. âèõ³ä ³îí³â
Ca2+ у öèòîçîëь ïðèçâîäèòь äî àêòèâàö³¿
Caçàëåæíèõ ñèãíàëьíèõ øëÿõ³â ³ â ê³íöå
âîìу ðàõуíêу – äî çì³í у òðàíñêðèïö³¿ ðÿäу
ãåí³â. Пðîòå ³íäуêö³ÿ ãåí³â ñîëьâîãî ñòðå
ñу ìîæå òàêîæ â³äáуâàòèñь øëÿõîì àêòèâà
ö³¿ Caíåçàëåæíèõ ñèãíàëьíèõ øëÿõ³â [25].
äëÿ òîãî, ùîá âñòàíîâèòè, ÷è âèÿâëåíà
íàìè ³íäуêö³ÿ Àpx2 çà 䳿 ñîëьîâîãî ñòðåñу
ïîâ’ÿçàíà ç àêòèâàö³ºþ Caçàëåæíèõ ñèã
íàëьíèõ øëÿõ³â, íà íàñòуïíîìу åòàï³ íàøèõ
äîñë³äæåíь áуëî ïåðåâ³ðåíî, ÿê îáðîá
êà A. thaliana ñîëÿìè Ca âïëèâຠíà òðàí
рåзуëüòàòè òà îáãîâîðåííÿ
Íà ïåðøîìу åòàï³ íàøèõ åêñïåðèìåíò³â
áуëî äîñë³äæåíî âïëèâ ï³äâèùåíèõ êîí
öåíòðàö³é NaCl íà åêñïðåñ³þ ãåíà Àpx2.
îòðèìàí³ ðåçуëьòàòè ñâ³ä÷àòь, ùî ñîëьî
âèé ñòðåñ ïðèçâîäèòь äî ³íäуêö³¿ Àpx2 у
òêàíèíàõ íàäçåìíî¿ ÷àñòèíè A. thaliana.
Зîêðåìà, ïîâíîðîçì³ðíèé ïðîìîòîð ãåíà
Àpx2 çàáåçïå÷уº åêñïðåñ³þ ðåïîðòåðíî
ãî ãåíà uidA у ïðîâ³äíèõ òêàíèíàõ òà ìåçî
ô³ë³ îñíîâè ðîçåòêè, ÷åðåøê³â òà ëèñòê³â
A. thaliana (ðèñ. 2).
рèñ. 2. õàðàêòåð åêñïðåñ³¿ ñèãíàëьíîãî ãåíà uidA ï³ä
êîíòðîëåì ïîâíîì³ðíîãî ïðîìîòîðà Àðõ2 у òêàíèíàõ
ëèñòê³â A. thaliana (àâ – ð³çí³ ÷àñòèíè ëèñòîâî¿ ïëàñ
òèíêè, ã – ïðîäèõè) ï³ñëÿ îáðîáêè 100 mM NaCl ïðî
òÿãîì 16 ãîä
ó ðîñëèí, ÿê³ ì³ñòèëè ãåí uidA ï³ä êîíò
ðîëåì ôðàãìåíò³â ïðîìîòîðà Àpx2 ðîçì³
ðîì 405, 322 òà 253 ïí òàêîæ âèÿâëåíî
³íäуêö³þ ðåïîðòåðíîãî ãåíà çà 䳿 ñîëьî
âîãî ñòðåñу. Зîêðåìà, у âàð³àíò³ äîñë³äу ç
ôðàãìåíòîì ïðîìîòîðà 405 ïí äëÿ äâîõ
³ç òðьîõ ïðîòåñòîâàíèõ ë³í³é áуëî çíàéäå
íî åêñïðåñ³þ êîíñòðуêòу Àpx2::uidA у ìå
çîô³ë³ òà ïðîâ³äíèõ òêàíèíàõ ëèñòê³â ï³ñëÿ
âïëèâу 50 òà 100 ìì NaCl. Пðè äîñë³äæåí
í³ òðàíñãåííèõ ðîñëèí A. thaliana, ùî ì³ñ
òèëè ñèãíàëьíèé ãåí ï³ä êîíòðîëåì ôðàã
ìåíòà ïðîìîòîðà 322 ïí, åêñïðåñ³þ áуëî
çíàéäåíî у ã³äàòîäàõ ñ³ì’ÿäîëь ³ ëèñòê³â òà
у ïðîâ³äíèõ òêàíèíàõ ñòåáëà ³ ëèñòê³â. Пðè
öьîìу íàì âäàëîñÿ âèÿâèòè ë³í³þ 3210,
ISSN 18107834. ³ñí. Óêð. тоââà ãåíåтèê³â ³ ñåëåêö³оíåð³â. 2009, том 7, № 2238
Р.Ю. Пèð³жок, Р.А. Воëков, І.І. Пàíчук
ñòðåñу, àëå àáñîëþòíèé ð³âåíь àêòèâíîñò³
GUS ð³çêî çíèæуâàâñÿ ç³ çìåíøåííÿì ðîç
ì³ðу ïðîìîòîðíîãî ôðàãìåíòà [21]. Íà â³ä
ì³íу â³ä ñîëьîâîãî, òåïëîâèé ñòðåñ íå âè
êëèêàâ äîñòîâ³ðíî¿ ³íäуêö³¿ ðåïîðòåðíî
ãî ãåíà ï³ä êîíòðîëåì 253 ïí ôðàãìåíòà
ïðîìîòîðà Àpx2. öå äîçâîëèëî ïðèïуñòè
òè, ùî ïðîìîòîðí³ åëåìåíòè, ÿê³ çàáåçïå
÷уþòь òåðìîçàëåæíу ³íäуêö³þ Àðõ2, ìàþòь
çíàõîäèòèñь у ä³ëÿíö³ ïðîìîòîðà ì³æ 322
òà 253 ïí âèùå ñòàðòêîäîíу, àëå äëÿ çà
áåçïå÷åííÿ âèñîêîãî ð³âíÿ åêñïðåñ³¿ ãåíà
Àpx2 íåîáõ³äíà ïðèñуòí³ñòь ïîâíîãî ïðî
ìîòîðà, ùî âêàçуº íà åíõàíñåðíу ôуíêö³þ
éîãî ïðîêñèìàëьíî¿ ÷àñòèíè [21]. â ö³ëî
ìу, ³íòåíñèâí³ñòь åêñïðåñ³¿ Àpx2 у ð³çíèõ
òêàíèíàõ â³äð³çíÿºòьñÿ çà 䳿 ð³çíèõ ôîðì
àá³îòè÷íîãî ñòðåñу.
Яê îòðèìàí³ íàìè, òàê ³ íàÿâí³ â ë³òå
ðàòуð³ äàí³ ñâ³ä÷àòь, ùî ³íäуêö³ÿ ïðîìî
òîðà Àpx2 ìຠì³ñöå çà 䳿 ñâ³òëîâîãî, ñî
ëьîâîãî, òåïëîâîãî òà ìåõàí³÷íîãî ñòðå
ñ³â. ñï³ëьíîþ ðèñîþ âñ³õ öèõ âèä³â ñòðåñу
º ï³äâèùåííÿ âíуòð³øíьîêë³òèííîãî ð³â
íÿ Í2î2 [4, 16, 25]. â³äïîâ³äíî, ñêëàäà
ºòьñÿ âðàæåííÿ, ùî ³íäуêö³ÿ ãåíà Àpx2 çà
ëåæèòь ñàìå â³ä öьîãî ïàðàìåòðу. Íà ï³ä
òâåðäæåííÿ òàêî¿ òî÷êу çîðу ìîæíà òàêîæ
ïðèâåñòè äàí³, ùî â уìîâàõ íàäì³ðíî¿ ³íñî
ëÿö³¿ åêñïðåñ³ÿ Àpx2 у âàñêуëÿðíèõ òêàíè
íàõ ïîâ’ÿçàíà ç ï³äâèùåííÿì ð³âíÿ Í2î2 у
êë³òèíàõ, ÿê³ îòî÷уþòь ñуäèíí³ ïу÷êè ëèñò
êà [26]. Іíäуêö³ÿ Àpx2 у òðàâìîâàíèõ òêà
íèíàõ ëèñòê³â A. thaliana íà ñâ³òë³ â³äáуâà
ºòьñÿ âíàñë³äîê ïîðуøåííÿ åëåêòðîííî
òðàíñïîðòíîãî ëàíöþãà â õëîðîïëàñòàõ,
ùî ïðèçâîäèòь äî ïîñèëåííÿ ãåíåðàö³¿
Í2î2 [16]. Íàìè òàêîæ áуëî äîâåäåíî, ùî
Í2î2 º ³íäуêòîðîì Àpx2, à çðîñòàííÿ âíу
òð³øíьîêë³òèííîãî ð³âíÿ Í2î2 º ïåðåäу
ìîâîþ åôåêòèâíî¿ åêñïðåñ³¿ Àpx2 çà 䳿
òåïëîâîãî ñòðåñу [4]. Іñíуº ïðèïуùåííÿ,
ùî ñòðåñ³íäуêîâàíå òêàíèíîñïåöèô³÷
íå çðîñòàííÿ ð³âíÿ âíуòð³øíьîêë³òèííîãî
Í2î2 ìуæå áуòè ÷àñòèíîþ ñèñòåìíîãî ñèã
ñêðèïö³þ öьîãî ãåíà. âñòàíîâëåíî, ùî ïðè
îáðîáö³ ñàñl2 ³íòåíñèâí³ñòь òà õàðàêòåð
òêàíèíîñïåöèô³÷íî¿ åêñïðåñ³¿ ñèãíàëьíîãî
ãåíà у äîñë³äàõ ç ôðàãìåíòàìè ïðîìîòîðà
ð³çíîãî ðîçì³ðу áуëà ïðàêòè÷íî òàêîþ, ÿê ³
â äîñë³äàõ ç NaCl (pèñ. 3). îòæå, îòðèìàí³
íàìè äàí³ âêàçуþòь íà у÷àñòь Caçàëåæíèõ
ñèãíàëьíèõ øëÿõ³â у ³íäуêö³¿ Àpx2 çà 䳿 ñî
ëьîâîãî ñòðåñу.
ñë³ä çàçíà÷èòè, ùî â îêðåìèõ âèïàä
êàõ äëÿ âñ³õ äîñë³äæåíèõ ôðàãìåíò³â ïðî
ìîòîðà ìè ñïîñòåð³ãàëè ï³äñèëåííÿ åêñ
ïðåñ³¿ ðåïîðòåðíîãî ãåíà uidA у ëèñòêàõ ³
ñ³ì’ÿäîëÿõ ðîñëèí A. thaliana, ÿê³ ï³ä ÷àñ
ìàí³ïуëÿö³é ïðîòÿãîì åêñïåðèìåíòу çà
çíàëè ìåõàí³÷íîãî ïîøêîäæåííÿ. ðàí³
øå áуëî âñòàíîâëåíî, ùî çà 䳿 ñâ³òëîâî
ãî ñòðåñу ïîðàíåííÿ ï³äñèëþâàëî ïðè
áëèçíî â 10 ðàç³â åêñïðåñ³þ Àpx2 у ëèñòêàõ
A. thaliana [16]. Пðè öьîìу ³íäуêö³ÿ Àpx2
çà 䳿 ëèøå ïîðàíåííÿ (òîáòî çà â³äñуòíîñ
ò³ íàäì³ðíîãî îñâ³òëåííÿ) áуëà íàñò³ëьêè
ìàëîþ, ùî ¿¿ âäàëîñь äîâåñòè ëèøå ç âè
êîðèñòàííÿì Пëð. îòðèìàí³ íàìè äàí³ âêà
çуþòь, ùî ï³äñèëåííÿ åêñïðåñ³¿ Àpx2 ìàº
ì³ñöå òàêîæ ³ â уìîâàõ ñîëьîâîãî ñòðåñу,
ùî âêàçуº íà ñï³ëьí³ñòь ðåãуëÿö³¿ ñòðåñî
âî¿ â³äïîâ³ä³ çà 䳿 ñâ³òëîâîãî òà ñîëьîâîãî
ñòðåñ³â.
ó íàøèõ ïîïåðåäí³õ äîñë³äæåííÿõ áуëî
âñòàíîâëåíî, ùî ïðîìîòîð Àpx2 çàáåçïå
÷уº âèñîêèé ð³âåíь åêñïðåñ³¿ ñèãíàëьíîãî
ãåíà â уìîâàõ òåïëîâîãî ñòðåñу çà 37 îñ.
âèâ÷åííÿ òêàíèíîñïåöèô³÷íîñò³ åêñïðåñ³¿
ïîêàçàëî, ùî â ðîñëèí A. thaliana íà ñòà䳿
4 ëèñòê³â òåïëîâèé ñòðåñ àêòèâуº ïðîìîòîð
ãåíà Àpx2 у ïåðøу ÷åðãу â ìåðèñòåìàõ êî
ðåíÿ òà ïàãîíà, у ïðèìîðä³ÿõ ³ у âñ³õ êë³òè
íàõ íàéìîëîäøèõ ëèñòê³â òà â çàìèêàþ÷èõ
êë³òèíàõ ïðîäèõ³â ëèñòê³â ³ ñòåáëà, à òàêîæ
у ã³äàòîäàõ òà âàñêуëÿðíèõ òêàíèíàõ ïàãî
íà ³ êîðåíÿ. ó ðîñëèí, ÿê³ ì³ñòèëè ãåí uidA
ï³ä êîíòðîëåì 405, 322 òà 253 ïí ôðàã
ìåíò³â ïðîìîòîðà Àpx2 òàêîæ â³äáуâàëàñь
³íäуêö³ÿ ñèãíàëьíîãî ãåíà çà 䳿 òåïëîâîãî
ISSN 18107834. ³ñí. Óêð. тоââà ãåíåтèê³â ³ ñåëåêö³оíåð³â. 2009, том 7, № 2 239
Екñпðеñ³я ñèãíàëüíоãо ãеíà uida п³д коíòðоëем фðàãмеíò³в пðомоòоðà Аðх2
пîäÿêè
×àñòèíà âèêîðèñòàíèõ у äîñë³äæåííÿõ
òðàíñãåííèõ ë³í³é A. thaliana áуëî îòðè
ìàíî àâòîðàìè у ñï³âðîá³òíèöòâ³ ç ïðîô.
Ô. Øîôëåì (òþá³íãåí, ͳìå÷÷èíà).
пåðåë³ê ë³òåðàòуðè
1. Apel K., Hirt H. Reactive oxygen species:
metabolism, oxidative stress, and signal
transduction // Annu. Rev. Plant. Biol. –
2004. – Vol. 55. – P. 373–399.
2. Foyer C., Noctor G. Redox homeostasis and
antioxidant signaling: a metabolic interface
between stress perception and physiologi
cal responses // The Plant Cell. – 2005. –
Vol. 17. – P. 1866–1875.
3. Mittler R., Vanderauwera S., Gollery M.,
Breusegem F. Reactive oxygen gene net
work of plants // Trends Plant Sci. – 2004. –
Vol. 9, № 10. – P. 490–498.
4. Volkov R.A., Panchuk I.I., Mullineaux F.M.,
Schüffl F. Heat stressinduced H2O2 is re
quired for effective expression of heat shock
genes in Arabidopsis // Plant. Mol. Biol. –
2006. – Vol. 61, № 4–5. – P. 733–746.
5. Slesak I., Libik M., Karpinska B., Karpins
ki S., Miszalski Z. The role of hydrogen per
oxide in regulation of plant metabolism and
cellular signaling in response to environ
mental stresses // Acta Biochimica Poloni
ca. – 2007. – Vol. 54, № 1. – P. 39–50.
6. Ball L., Accotto G.P., Bechtold u., Creissen
G., Funck D., Jimenez A., Kular B., Leyland
N., MejiaCarranza J., Reynolds H., Karpin
ski S., Mullineaux P.M. Evidence for a direct
link between glutathione biosynthesis and
stress defense gene expression in Arabi
dopsis // The Plant Cell. – 2004. – Vol. 16. –
P. 2448–2462.
7. Sairam R.K., Tyagi A. Physiology and mo
lecular biology of salinity stress tolerance in
plants // Current science. – 2004. – Vol. 86,
№ 3. – ð. 407–421.
8. Shigeoka S., Ishikawa T., Tamoi M., Miya
gawa Y., Takeda T., Yabuta Y., Yoshimura K.
Regulation and function of ascorbate perox
idase isoenzymes // Journal of Experimental
Botany. – 2002. – Vol. 53, № 372. – ð. 1305–
1319.
íàëьíîãî øëÿõу, ÿêèé ³íäуêуº ñò³éê³ñòь ðîñ
ëèí äî ð³çíèõ ñòðåñîâèõ ôàêòîð³â íàâêî
ëèøíьîãî ñåðåäîâèùà [5, 9].
Зã³äíî íàÿâíèì äàíèì åêñïðåñ³ÿ Àpx2
ìຠð³çíу òêàíèíîñïåöèô³÷í³ñòь ïðè òå
ïëîâîìу, ñîëьîâîìу òà ñâ³òëîâîìу ñòðå
ñ³, õî÷à ïðè âñ³õ öèõ âèäàõ ñòðåñу ³íäуêö³ÿ
Àpx2 ïîâ’ÿçàíà ç³ çðîñòàííÿì âíуòð³øíьî
êë³òèííîãî ð³âíÿ Í2î2. äëÿ ïîÿñíåííÿ ð³ç
íèö³ у òêàíèíîñïåöèô³÷í³é åêñïðåñ³¿ ãåíà
Àpx2 ìîæíà âèñуíуòè äâà ïðèïуùåííÿ: (1)
ð³âåíь Í2î2 çà 䳿 ð³çíèõ ôîðì ñòðåñу çðîñ
òຠëèøå у ïåâíèõ òêàíèíàõ, ³ ñàìå òàì
ñïîñòåð³ãàºòьñÿ ³íäуêö³ÿ Àpx2; (2) ð³âåíь
Í2î2 çðîñòຠу âñ³õ òêàíèíàõ, ÿê³ çàçíàëè
䳿 ñòðåñу, àëå ³íäуêö³ÿ Àpx2 â³äáуâàºòьñÿ
ïî ð³çíîìу, çàëåæíî â³ä åêñïðåñ³¿ у ð³çíèõ
òêàíèíàõ íåîáõ³äíèõ äëÿ öьîãî êîìïîíåí
ò³â ñèãíàëьíèõ ëàíöþã³â (íàïðèêëàä, òðàí
ñêðèïö³éíèõ ôàêòîð³â). âðàõîâуþ÷è íàøå
ñïîñòåðåæåííÿ, ùî áåçïîñåðåäíÿ îáðîá
êà ðîñëèí A. thaliana ðîç÷èíîì Í2î2 âè
êëèêàëà ³íäуêö³þ Àpx2 ëèøå у ã³äàòîäàõ òà
âàñêуëÿðíèõ òêàíèíàõ ëèñòê³â òà ñ³ì’ÿäîëь,
àëå íå â ìåðèñòåì³ òà çàìèêàþ÷èõ êë³òèíàõ
ïðîäèõ³â [21], ìîæíà çðîáèòè âèñíîâîê,
ùî ï³äâèùåííÿ ð³âíÿ Í2î2 º íåîáõ³äíîþ,
àëå íå äîñòàòíьîþ уìîâîþ ³íäуêö³¿ Àpx2.
Пðîòå äëÿ îñòàòî÷íîãî ðîçуì³ííÿ ìåõàí³ç
ì³â ðåãуëÿö³¿ òêàíèíîñïåöèô³÷íî¿ åêñïðåñ³¿
Àpx2 íåîáõ³äí³ ïîäàëьø³ äîñë³äæåííÿ, çî
êðåìà – ïî âèâ÷åííþ õàðàêòåðу ãåíåðàö³¿
Í2î2 у ð³çíèõ òêàíèíàõ çà 䳿 ð³çíèõ ôîðì
ñòðåñу.
вèñíîâêè
â уìîâàõ ñîëьîâîãî ñòðåñу â³äáуâà
ºòьñÿ ³íäуêö³ÿ ïðîìîòîðà Àpx2 â ëèñòêàõ
A. thaliana, ùî âêàçуº íà у÷àñòь ôåðìåí
òу ÀÐÕ2 у â³äïîâ³ä³ ðîñëèííî¿ êë³òèíè íà
ä³þ çàñîëåííÿ. Іíäуêö³ÿ Àpx2 çà 䳿 ñîëьî
âîãî ñòðåñу ïîâ’ÿçàíà ç àêòèâàö³ºþ Ca
çàëåæíèõ ñèãíàëьíèõ øëÿõ³â. åêñïðåñ³ÿ
Àpx2 у ð³çíèõ òêàíèíàõ êîíòðîëþºòьñÿ ð³ç
íèìè ä³ëÿíêàìè ïðîìîòîðà.
ISSN 18107834. ³ñí. Óêð. тоââà ãåíåтèê³â ³ ñåëåêö³оíåð³â. 2009, том 7, № 2240
Р.Ю. Пèð³жок, Р.А. Воëков, І.І. Пàíчук
ways but is associated with changes in pho
tosynthesis // The Plant Journal. – 2004. –
№ 38. – P. 499–511.
17. Hong C.Y., Hsu Y.T., Tsai Y.C., Kao C.H.
Expression of ascorbate peroxidase 8 in
roots of rice (Oryza sativa L.) seedlings
in response to NaCl // Journal of Experi
mental Botany. – 2007. – Vol. 58, № 12. –
ð. 3273–3283.
18. Mittler R., Kim Y.S., Song L., Coutu J.,
Coutu A., CiftciYilmaz S., Lee H., Steven
son B., Zhu J.K. Gain and lossoffunc
tion mutations in Zat10 enhance the toler
ance of plants to abiotic stress // FEBS Let
ters. – 2006. – № 580. – P. 6537–6542.
19. Zimmerman P., HirschHoffman M., Hen
nig L., Gruissem W. GENEVESTIGATOR.
Arabidopsis microarray database and anal
ysis toolbox // Plant Physiology. – 2004. –
Vol. 136. – P. 2621–2632.
20. Rossel J.B., Walter P.B., Hendrickson L.,
Chow W.S., Poole A., Mullineaux P.M.,
Pogson B.J. A mutation affecting ascor
bate peroxidase 2 gene expression reveals
link between responses to high light and
drought tolerance // Plant, Cell and Envi
ronment. – 2006. – № 29. – P. 269–281.
21. Ïàí÷óê ².²., Ïèð³æоê Ð.Þ., Âоëêоâ Ð.À. åêñ
ïðåñ³ÿ ñèãíàëьíîãî ãåíà GuS ï³ä êîíòðî
ëåì ïðîìîòîðу àðõ2 у òðàíñãåííèõ ðîñëè
íàõ àðá³äîïñèñу // ãåíîì ðîñëèí: Зá³ðíèê
íàуêîâèõ ïðàöь V ì³æíàðîäíî¿ êîíôåðåí
ö³¿ 13–16 æîâòíÿ 2008 ð. / П³âäåííèé á³î
òåõíîëîã³÷íèé öåíòð â ðîñëèííèöòâ³ óààÍ
(óêðà¿íà). – îäåñà. – 2008. – ñ. 108–110.
22. Becker D., Kemper E., Schell J., Master
son R. New plant binary vectors with se
lectable markers located proximal to the left
TDNA border // Plant Mol. Biol. – 1992. –
Vol. 20. – P. 1195–1197.
23. Bechtold N., Ellid J., Pelletier G. In planta
Agrobacteriummediated gene transfer
by infiltration of adult Arabidopsis thaliana
plants // C.R. Acad. Sci. Paris, Life Sci. –
1993. – Vol. 316. – P. 1194–1199.
24. Jefferson R.A., Kavanagh T.A., Bevan M.W.
GUS fusion: βglucuronidase as a sensitive
and versatile gene fusion marker in higher
plants // EMBO J. – 1987. – № 6. – P. 3901–
3907.
9. Dabrowska G., Kata A., Goc A., Szechyn
skaHebda M., Skrzypek E. Characteriza
tion of the plant ascorbate peroxidase fam
ily // Acta Biologica Cracoviensia. – 2007. –
Vol. 49/1. – P. 7–17.
10. Panchuk I.I., Zentgraf u., Volkov R.A. Ex
pression of the Apx gene family during
leaf senescence of Arabidopsis thaliana //
Planta. – 2005. – Vol. 222. – P. 926–932.
11. Koussevitzky S., Suzuki N., Huntington S.,
Armijo L., Sha W., Cortes D., Shulaev V.,
Mittler R. Ascorbate peroxidase 1 plays
a key role in the response of Arabidopsis
thaliana to stress combination // Journal
of Biological Chemistry. – 2008. – Vol. 283,
№ 49. – P. 34197–34203.
12. Panchuk I.I., Volkov R.A., Schüffl F. Heat
stressand heat shock transcription fac
tor dependent expression and activity of
ascorbate peroxidase in Arabidopsis //
Plant Physiology. – 2002. – Vol. 129. –
P. 838–853.
13. Narenda S., Venkataramani S., Shen G.,
Wang J., Pasapula V., Lin Y., Kornyeyev D.,
Holaday S., Zhang H. The Arabidop
sis ascorbate peroxidase 3 is a peroximal
membranebound antioxidant enzyme and
is dispensable for Arabidopsis growth and
development // Journal of Experimental
Botany. – 2006. – Vol. 57, № 12. – ð. 3033–
3042.
14. Pnueli L., Liang H., Rozenberg M., Mit
tler R. Growth suppression, altered stoma
tal responses, and augmented induction of
heat shock proteins in cytosolyc Ascorbate
peroxidase (Apx1)deficient Arabidop
sis plants // The Plant Journal. – 2003. –
№ 34. – P. 187–203.
15. Karpinski S., Escobar C., Karpinska B.,
Creissen G., Mullineaux P. Photosynthetic
electron transport regulates the expression
of cytisolic ascorbate peroxidase genes in
Arabidopsis during excess light stress //
The Plant Cell. – 1997. – Vol. 9. – P. 627–
640.
16. Chang C. C.C., Ball L., Fryer M.J., Ba
ker N.R., Karpinski S., Mullineaux P.M. In
duction of ascorbate peroxidase 2 expres
sion in wounded Arabidopsis leaves does
not involve known woundsignalling path
ISSN 18107834. ³ñí. Óêð. тоââà ãåíåтèê³â ³ ñåëåêö³оíåð³â. 2009, том 7, № 2 241
Екñпðеñ³я ñèãíàëüíоãо ãеíà uida п³д коíòðоëем фðàãмеíò³в пðомоòоðà Аðх2
êîå ïîâðåæäåíèå ëèñòьåâ ñуùåñòâåííî уñèëè
âàëî èíäуêöèþ Apx2 ïîä âîçäåéñòâèåì ñîëå
âîãî ñòðåññà. òêàíåñïåöèôè÷íîñòь òðàíñêðèï
öèè Apx2 êîíòðîëèðуåòñÿ ðàçëè÷íûìè ÷àñòÿìè
ïðîìîòîðà.
Êëþ÷åâыå ñëоâà: Arabidopsis thali
ana (L.) Heynh., àñêîðáàò ïåðîêñèäàçà, ðåãуëÿ
öèÿ òðàíñêðèïöèè, ñîëåâîé ñðåññ.
EXPRESSION OF REPORTER GENE uidA
UNDER CONTROL OF Àðõ2 PROMOTER
FRAGMENTS IN ARABIDOPSIS THALIANA
UPON SALT STRESS
R.Yu. Pyrizhok, R.A. Volkov, I.I. Panchuk
Fedkovich National University of Chernivtsy
Ukraine, 58012, Chernivtsy, Kotsubynskoho str. 2
email: ra.volkov@gmail.com,
irina.panchuk@gmail.com
Promoter deletion analysis was applied for map
ping of sequence elements responsible for the
induction of the gene coding for ascorbate per
oxidase 2 (APX2) of Arabidopsis thaliana upon
salt stress. Different fragments of Apx2 promot
er were fused with the reporter gene uidA and re
sultant constructs were transferred in Arabidop
sis thaliana plants via Agrobacterium. Transge
nous plants were treated with 50 or 100 ìì NaCl
solutions. After treatment the Apx2 promoter
was activated in the guard cells, gidatods and in
vascular and mesophilic tissues of leaves. The
same expression pattern was also observed af
ter application of 10 and 50 mM CaCl2 indicat
ing involvement of the Cadependent signal
ing pathway in the induction of Apx2. Wounding
of leaves significantly enhance the induction of
Apx2 upon salt stress. Tissuespecificity of Apx2
transcription appears to be under the control of
different promoter elements.
Key words: Arabidopsis thaliana (L.) Hey
nh., ascorbate peroxidase, regulation of
transcription, salt stress.
25. Zhu J.K. Regulation of ion homeostasis
under salt stress // Current opinion in plant
biology. – 2003. – Vol. 6. – P. 441–445.
26. Fryer M.J., Ball L., Oxborough K., Karpin
ski S., Mullineaux P.M., Baker N.R. Con
trol of ascorbate peroxidase 2 expression
by hydrogen peroxide and leaf water status
during excess light stress reveals a func
tional organization of Arabidopsis leaves //
The Plant Journal. – 2003. – № 33. –
P. 691–705.
Ïðåäñтàâëåíо Ì.Â. Êó÷óêом
Íàä³éøëà 25.08.2009
ЭêñПðåññèЯ ñèãÍàëüÍîãî ãåÍà uidA
Пîä êîÍòðîëåì ÔðàãìåÍòîâ Пðîìîòîðà
Àðõ2 ó ARABIDOPSIS THALIANA â óñëîâèЯõ
ñîëåâîãî ñòðåññà
Ð.Þ. Ïыðèæоê, Ð.À. Âоëêоâ, È.È. Ïàí÷óê
×åðíîâèöêèé íàöèîíàëьíûé уíèâåðñèòåò èìåíè
Þðèÿ Ôåäьêîâè÷à
óêðàèíà, 58012, ×åðíîâöû, уë. êîöþáèíñêîãî 2
email: ra.volkov@gmail.com,
irina.panchuk@gmail.com
äåëåöèîííûé àíàëèç ïðîìîòîðà áûë èñ
ïîëьçîâàí äëÿ êàðòèðîâàíèÿ ýëåìåíòîâ
îòâåòñòâåííûõ çà èíäуêöèþ ãåíà àñêîðáàò
ïåðîêñèäàçû 2 (APX2) Arabidopsis thaliana
ïîä äåéñòâèåì ñîëåâîãî ñòðåñà. ðàçëè÷íûå
ôðàãìåíòû ïðîìîòîðà ñëèâàëè ñ ñèãíàëьíûì
ãåíîì uidA, ïîëу÷åííûå êîíñòðуêöèè ïåðå
íîñèëè â ðàñòåíèÿ Arabidopsis thaliana ñ ïî
ìîùьþ Agrobacterium. òðàíñãåííûå ðàñòå
íèÿ îáðàáàòûâàëè ðàñòâîðàìè 50 èëè 100 ìì
NaCl. Пîñëå îáðàáîòêè ïðîìîòîð Apx2 àêòèâè
ðîâàëñÿ â çàìûêàþùèõ êëåòêàõ уñòьèö, ãèäàòî
äàõ, à òàêæå â âàñêуëÿðíûõ è ìåçîôèëьíûõ òêà
íÿõ ëèñòьåâ. èäåíòè÷íûé õàðàêòåð ýêñïðåññèè
íàáëþäàëñÿ è ïîñëå îáðàáîòêè 10 èëè 50 ìì
CaCl2, ÷òî уêàçûâàåò íà у÷àñòèå Caçàâèñèìûõ
ñèãíàëьíûõ ïуòåé â èíäуêöèè Apx2. ìåõàíè÷åñ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-18902 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1810-7834 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:32:30Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Українське товариство генетиків і селекціонерів ім. М.І. Вавилова |
| record_format | dspace |
| spelling | Пиріжок, Р.Ю. Волков, Р.А. Панчук, І.І. 2011-04-11T20:41:36Z 2011-04-11T20:41:36Z 2009 Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу / Р.Ю. Пиріжок, Р.А. Волков, І.І. Панчук // Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. — 2009. — Т. 7, № 2. — С. 234-241. — Бібліогр.: 26 назв. — укр. 1810-7834 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18902 581.1 Делеційний аналіз промотора був використаний для картування елементів відповідальних за індукцію гена аскорбат пероксидази 2 (АРХ2) Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу. Різні фрагменти промотора поєднували з сигнальним геном uidA, отримані конструкції переносили в рослини Arabidopsis thaliana за допомогою Agrobacterium. Трансгенні рослини обробляли розчинами 50 чи 100 мМ NaCl. Після обробки промотор Apx2 активувався в замикаючих клітинах продихів, гідатодах, а також у васкулярних та мезофільних тканинах листків. Ідентичний характер експресії спостерігали і після обробки 10 чи 50 мМ CaCl2, що вказує на участь Са-залежних сигнальних шляхів в індукції Apx2. Механічне пошкодження листків суттєво посилювало індукцію Apx2 в умовах сольового стресу. Тканиноспецифічність транскрипції Apx2 контролюється різними частинами промотора. Делеционный анализ промотора был использован для картирования элементов ответственных за индукцию гена аскорбат пероксидазы 2 (APX2) Arabidopsis thaliana под действием солевого стресса. Различные фрагменты промотора сливали с сигнальным геном uidA, полученные конструкции переносили в растения Arabidopsis thaliana с помощью Agrobacterium. Трансгенные растения обрабатывали растворами 50 или 100 мМ NaCl. После обработки промотор Apx2 активировался в замыкающих клетках устиц, гидатодах, а также в васкулярных и мезофильных тканях листьев. Идентичный характер экспрессии наблюдался и после обработки 10 или 50 мМ CaCl2, что указывает на участие Ca-зависимых сигнальных путей в индукции Apx2. Механическое повреждение листьев существенно усиливало индукцию Apx2 под воздействием солевого стресса. Тканеспецифичность транскрипции Apx2 контролируется различными частями промотора. Promoter deletion analysis was applied for mapping of sequence elements responsible for the induction of the gene coding for ascorbate peroxidase 2 (APX2) of Arabidopsis thaliana upon salt stress. Different fragments of Apx2 promoter were fused with the reporter gene uidA and resultant constructs were transferred in Arabidopsis thaliana plants via Agrobacterium. Transgenous plants were treated with 50 or 100 мМ NaCl solutions. After treatment the Apx2 promoter was activated in the guard cells, gidatods and in vascular and mesophilic tissues of leaves. The same expression pattern was also observed after application of 10 and 50 mM CaCl2 indicating involvement of the Ca-dependent signaling pathway in the induction of Apx2. Wounding of leaves significantly enhance the induction of Apx2 upon salt stress. Tissue-specificity of Apx2 transcription appears to be under the control of different promoter elements. Частина використаних у дослідженях трансгених ліній A. thaliana було отримано авторами у співробітництві з проф. Ф. Шофлем (Тюбінген, Німечина). uk Українське товариство генетиків і селекціонерів ім. М.І. Вавилова Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів Оригінальні статті Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу Экспрессия сигнального гена uidA под контролем фрагментов промотора Арх2 У Arabidopsis thaliana в условиях солевого стресса Expression of reporter gene uidA under control of Арх2 promoter fragments in Arabidopsis thaliana upon salt stress Article published earlier |
| spellingShingle | Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу Пиріжок, Р.Ю. Волков, Р.А. Панчук, І.І. Оригінальні статті |
| title | Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу |
| title_alt | Экспрессия сигнального гена uidA под контролем фрагментов промотора Арх2 У Arabidopsis thaliana в условиях солевого стресса Expression of reporter gene uidA under control of Арх2 promoter fragments in Arabidopsis thaliana upon salt stress |
| title_full | Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу |
| title_fullStr | Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу |
| title_full_unstemmed | Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу |
| title_short | Експресія сигнального гена uidA під контролем фрагментів промотора Арх2 в Arabidopsis thaliana за дії сольового стресу |
| title_sort | експресія сигнального гена uida під контролем фрагментів промотора арх2 в arabidopsis thaliana за дії сольового стресу |
| topic | Оригінальні статті |
| topic_facet | Оригінальні статті |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18902 |
| work_keys_str_mv | AT pirížokrû ekspresíâsignalʹnogogenauidapídkontrolemfragmentívpromotoraarh2varabidopsisthalianazadíísolʹovogostresu AT volkovra ekspresíâsignalʹnogogenauidapídkontrolemfragmentívpromotoraarh2varabidopsisthalianazadíísolʹovogostresu AT pančukíí ekspresíâsignalʹnogogenauidapídkontrolemfragmentívpromotoraarh2varabidopsisthalianazadíísolʹovogostresu AT pirížokrû ékspressiâsignalʹnogogenauidapodkontrolemfragmentovpromotoraarh2uarabidopsisthalianavusloviâhsolevogostressa AT volkovra ékspressiâsignalʹnogogenauidapodkontrolemfragmentovpromotoraarh2uarabidopsisthalianavusloviâhsolevogostressa AT pančukíí ékspressiâsignalʹnogogenauidapodkontrolemfragmentovpromotoraarh2uarabidopsisthalianavusloviâhsolevogostressa AT pirížokrû expressionofreportergeneuidaundercontrolofarh2promoterfragmentsinarabidopsisthalianauponsaltstress AT volkovra expressionofreportergeneuidaundercontrolofarh2promoterfragmentsinarabidopsisthalianauponsaltstress AT pančukíí expressionofreportergeneuidaundercontrolofarh2promoterfragmentsinarabidopsisthalianauponsaltstress |