Лекция_1_ГИ_М_2014
.pdf
Сложность защитных механизмов растений в ответ на абиотические факторы среды
Как получить устойчивые к абиотическим Стрессовым факторам растений?
Можно использовать гены бактерий
Можно использовать гены бактерий
Трансгенные растения с экспрессируемыми бактериальными генами являются источником создания устойчивых форм
сходство защитных |
сходство |
механизмов у про- и |
метаболических |
эукариотических |
путей у про- и |
организмов |
эукариотических |
|
организмов |
СТРАТЕГИЯ СОЗДАНИЯ ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ, УСТОЙЧИВЫХ К СТРЕССОВЫМ ФАКТОРАМ
ПОИСК ОРГАНИЗМОВ, ЖИВУЩИХ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ВЫДЕЛЕНИЕ И КЛОНИРОВАНИЕ ГЕНОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ УСТОЙЧИВОСТЬ К СТРЕССОВЫИ ФАКТОРАМ
ПЕРЕНОС КЛОНИРОВАННОГО ГЕНА В РАСТИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ И ИЗУЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ МОДЕЛЬНЫХ РАСТЕНИЙ В СТРЕССОВЫХ УСЛОВИЯХ
СОЗДАНИЕ НОВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ФОРМ ДЛЯ биотехнго
Подробные примеры получения устойчивых к абиотическим факторам растений
За счет использования генов бактерий
Ген |
Происхож- |
Цель |
Ссылки |
|
дение |
исследования |
(наши |
|
|
|
публикации) |
kmR |
Escherichia coli |
Селективный |
1983, 1986, 1986 |
|
|
маркер |
|
aroA (mut.) |
Escherichia coli Устойчивость к |
1988 |
|
гербицидам |
|
proBosm |
Escherichia coli Резистентность 1990-2009 |
proA |
к |
|
осмотическому |
|
стрессу |
бетаин
мРНК ферменты глицин-бетаин пролин-бетаин
экспрессия генов пролин осмопротекторов
сигнальный
путь
увеличение ионной силы |
K+ |
уменьшение тургора
поглощение ионов K+
осмотический стресс
Структура осмопротекторов
(CH3)3N+CH2COO- - глицин-бетаин CH3
N+ |
- |
пролин-бетаин |
CH3 COO-
H N+ |
- пролин |
COO-
ПУТИ БИОСИНТЕЗА ПРОЛИНА
БАКТЕРИИ |
L-ГЛУТАМАТ |
РАСТЕНИЯ |
|
||
g-ГЛУТАМИЛ КИНАЗА |
|
P5C СИНТЕТАЗА |
(pro B) |
|
(pro BA) |
L-ГЛУТАМИЛ-g-ФОСФАТ
GSA ДЕГИДРОГЕНАЗА
(pro A)
g-ГЛУТАМИЛОВЫЙ ПОЛУАЛЬДЕГИД
СПОНТАННО
D-ПИРРОЛИН-5-КАРБОКСИЛАТ
P5C РЕДУКТАЗА (pro C)
L-ПРОЛИН
РОСТ БАКТЕРИАЛЬНЫХ КЛЕТОК НА СРЕДЕ С NaCl (0.8M)
контроль proBosm
Основные свойства мутантного штамм E.сoli :
высокое содержание пролина устойчивость к NaCl (0.8-0.9M)
толерантность к сахарозе (0,75M)
Локализация мутации в последовательности γ-глутамил-киназы
(ProBosm)
Glu(65)
Met Leu(65)
ProBosm