[ «Влияние салициловой кислоты и цитокинина на экспрессию генов митохондриальных белков ( ...»
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Рис. 25. Результаты электрофореза продуктов ПЦР с вырожденными праймерами (Р-1, Р-2) к генам АО. М – маркер молекулярной массы; 1 - в качестве матрицы использовали ДНК L. luteus; 2 - в качестве матрицы использовали кДНК L. luteus; 3 - в качестве матрицы использовали ДНК G. max; 4 - в качестве матрицы использовали кДНК G. max; К - отрицательный контроль.Используемая при амплификации АО Taq-полимераза проявляет не только дезоксинуклеотидилтрансферазную активность, что приводит к добавлению дополнительного аденилого нуклеотида на 3' ОН-конце амплифицированного фрагмента ДНК. Наличие добавочного нуклеотида на 3'ОН-конце ПЦР фрагмента затрудняет клонирование этих фрагментов в плазмидных векторах, поскольку амплифицированные фрагменты ДНК необходимо дополнительно обрабатывать фрагментом Кленова, Т4 ДНК-полимеразой или экзонуклеазой III. Чтобы избежать дополнительных обработок перед клонированием ПЦР-фрагментов, рядом фирм разработаны специальные векторы, позволяющие упростить процесс клонирования продуктов ПЦР. У этих векторов к 3'-концу присоединяется добавочный Т нуклеотид. Таким образом, амплифицированный ПЦР фрагмент ДНК, имеющий выступающие 3'-А-концы, легко лигируется с линейной векторной ДНК, имеющей выступающие 3'-Т-концы. Образованные в результате лигирования кольцевые молекулы ДНК используются для трансформации клеток E. coli. Причем, эффективность трансформации обычно бывает достаточно высокая.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Дополнительное преимущество данной методики заключается в том, что Твыступающие концы, предотвращают лигирование вектора без клонируемого фрагмента, и это обеспечивает выход рекомбинантных молекул с эффективностью выше 90%.Полученные в данной работе ПЦР-фрагменты АО (рис. 25, дорожка 1) лигировали с вектором pTZ57R/T. Соответствующие лигазные смеси использовали для трансформации клеток E. coli штамма JM109. Отбор осуществляли на чашках с LB агаром с использованием в качестве селективного маркера ампицилин (Ар) и тетрациклин (Tc). На селективных чашках (Ар, X-GAL в качестве субстрата лактомазы, IPTG-индуктора -галактозидазы) клоны-трансформанты, содержащие инсерцию ПЦР-фрагмента в векторе pTZ57R/T были белого цвета. Дальнейший отбор положительных колоний проводили сметодом ПЦР-анализа с использованием универсальных праймеров М13. В результате был получен набор положительных клонов, которые использовали для секвенирования. С целью идентификации и подтверждения их принадлежности к генам АО полученные после секвенирования нуклеотидные последовательности анализировали в базе данных по генам NCBI с использованием программы BLAST.
Анализ выявил две последовательности длиной 177 п.н. и 179 п.н., V-2 и V-3, соответственно (рис. 26А), которые имеют высокое сходство между собой, 70% идентичных нуклеотидов (рис. 26Б).
Обе последовательности показали высокое сходство с последовательностями АО высших растений различных видов. Фрагмент V-2 имеет 74% и 80% идентичности нуклеотидного состава с генами GmАох2а и GmАох2b, соответственно, и 68% - с геном GmАох1. Фрагмент V-3 имеет 83% идентичности нуклеотидного состава с геном GmАох1, и 69% и 65% с GmАох2а и GmАох2b, соответственно. Исходя из полученных данных, можно предположить, что у люпина присутствуют, по крайней мере, два гена АО. Это не противоречит уже известным фактам, например, АО G. max кодируется, по крайне мере, тремя генами, Аox1, Аox2a и Аox2b (или AOX3) (Finnegan et al., 1997).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
gcttcctcctcgaagtagccgacaaatctatgtgctgtttttggtgagatgaggtaaaacac aaagaatccattgaagaaaacaccttgtgcagtaataacaagaagcctctcatgccaacttg gttttacaagctccaccatggtcattagatgcattctttcattttccgcctca attgcctcttcctcgaggtacccgaccatgcggtgagcaaacttaggtgagagcaaatatcc caagaagtatgcattgaagaaaactccttggacacttatgactagagcgcgttcataccacc ttggcttggctacttccatgaatgtcattaaatgcattcgctcattatccgcctc Идентичность = 122/176 (70%)GCTTCCTCCTCGAAGTAGCCGACAAATCTATGTGCTGTTTTTGGTGAGATGAGGTAAAAC
GCCTCTTCCTCGAGGTACCCGACCATGCGGTGAGCAAACTTAGGTGAGAGCAAATATCCC
ACAAAGAATCCATTGAAGAAAACACCTTGTGCAGTAATAACAAGAAGCCTCTCATGCCAA
AAGAAGTATGCATTGAAGAAAACTCCTTGGACACTTATGACTAGAGCGCGTTCATACCAC
CTTGGTTTTACAAGCTCCACCATGGTCATTAGATGCATTCTTTCATTTTCCGCCTC
||||| || | | |||| | ||||||| |||||||| ||||| ||||||||CTTGGCTTGGCTACTTCCATGAATGTCATTAAATGCATTCGCTCATTATCCGCCTC
полученные в результате сиквенирования (А) и их сравнение (Б).В результате проделанной работы впервые установлено, что геном L. luteus кодирует белки АО. Были определены частичные последовательности, по крайне мере, двух генов АО L. luteus, относящихся к разным подсемействам: V-2, как Аох (LlАox2), V-3, как Аох1 (LlAox1). В дальнейшем планируется идентифицировать полную нуклеотидную последовательность генов АО у L. luteus, что позволит точно установить подсемейство данных генов и изучить мультигенность данного семейства в люпине.
4.3.2. Изменение содержания мРНК генов АО у Lupinus luteus под действием 1 мМ СК и 22 мкМ 6-БАП.
Во многих работах по изучению эффекта СК показано увеличение накопления мРНК различных генов АО (Matos et al., 2009; Norman et al., 2004;
Rhoads, McIntosh, 1992). Для выявления влияния СК на экспрессию генов АО на основании консервативных последовательностей LlAox1 и LlАox2 были
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
синтезированы праймеры для изучения суммарного количества мРНК различных генов АО (LlAox-s,-as; табл. 2). Это связано с тем, что в ходе работы удалось идентифицировать лишь частичные последовательности, предположительно, двух генов АО.С использованием праймеров LlAox-s,-as был проведен анализ методом мультиплексного ПЦР после обратной транскрипции. Результаты экспериментов показали, что при воздействии 1 мМ СК происходит накопление мРНК генов АО более, чем в полтора раза (рис. 27А, Б). В качестве референтного гена использовали ген убиквитина (Ubq).
Рис. 27. Влияние 1 мМ СК (А, Б) и 22 мкМ 6-БАП (В, Г) на экспрессию генов АО. А и В – электрофореграмма результатов мультиплексного ПЦР; Б и Г – относительное содержание мРНК, вычисленное на основании интенсивности сигнала, содержание в контрольном варианте принято за 100%. В качестве референтного гена использовали ген убиквитина (Ubq). М – маркер молекулярной массы; К – контроль (без обработки гормоном); СК – вариант, обработанный 1 мМ СК; 6-БАП – вариант, обработанный 22 мкМ 6-БАП.Бары отражают стандартные отклонения при трех независимых повторах эксперимента.
Результаты анализа влияния 22 мкМ 6-БАП на экспрессию генов АО показали отсутствие какого-либо достоверного эффекта. Происходило
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
незначительное накопление мРНК АО в семядолях люпина жёлтого, обработанных цитокинином, по сравнению с необработанными образцами (рис. 27В, Г).Полученные результаты согласуются с данными, полученными при изучении эффекта СК и 6-БАП на показатели дыхания. Таким образом, синтетический аналог цитокинина, 6-БАП, в концентрации 22 мкМ не оказывал достоверного влияния на альтернативное окисление и на содержание мРНК АО. В процессе исследования установлено, что СК в концентрации 1 мМ активирует альтернативное дыхание, при этом наблюдается увеличение содержания мРНК генов АО, которые ответственны за функционирование альтернативного пути.
4.3.3. Характеристика белка АО у Lupinus luteus.
В ходе данной работы идентифицированы частичные нуклеотидные последовательности, обозначенные как LlAox1 и LlAox2, предположительно, кодирующие белки из различных семейств альтернативных оксидаз.
С помощью программы ExPASY (http://au.expasy.org) данные нуклеотидные последовательности были транслированы в белковые последовательности во всех шести рамках считывания и выбран единственно возможный вариант для LlAOX и LlAOX2, не содержащий стоп-кодонов, соответственно (рис. 28).
Затем с помощью программы BLAST был проведён поиск белков, гомологичных транслированным продуктам, а также было проведено выравнивание с ними. Анализ показал, что среди многочисленных гомологов аминокислотных последовательностей LlAOX1 и LlAOX2 обнаружены белки, уже предсказанные по нуклеотидной последовательности и белки, чья аминокислотная последовательность получена путем секвенирования, относящиеся к семейству белков альтернативной оксидазы (данные не преведены). Например, AOX из G. max, содержащая 321 а.о. (Q07185.1, 94% идентичности и 99% подобия в а.о.) или AOX1А A. thaliana размером 354 а.о., (NP_188876.1, 94% идентичности и 100% подобия в 354 а.о.) (рис. 29).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
5'3' -I A S S S R Y P T Met R Stop A N L G E S K Y P K K Y A L K K T P W T L Met T R A R S Y H L G L A T S
5'3' - 5'3' -C L F L E V P D H A V S K L R Stop E Q I S Q E V C I E E N S L D T Y D Stop S A F I P P W L G Y F H E C H
Stop Met H S L I I R L 3'5' -E A D N E R Met H L Met T F Met E V A K P R W Y E R A L V I S V Q G V F F N A Y F L G Y L L S P K F A
3'5' -SHLSLLTAWSGTSRKRQ
3'5' -SPHGRVPRGRGN
LlAox2:5'3' -
A S S S K Stop P T N L C A V F G E Met R Stop N T K N P L K K T P C A V I T R S L S C Q L G F T S S T
5'3' -PWSLDAFFHFPP
5'3' -F L L E V A D K S Met C C F W Stop D E V K H K E S I E E N T L C S N N K K P L Met P T W F Y K L H H
3'5' - 3'5' -E A E N E R Met H L Met T Met V E L V K P S W H E R L L V I T A Q G V F F N G F F V F Y L I S P K T A
HRFVGYFEEE
3'5' -QKQHIDLSATSRRK
Рис. 28. Транслированные нуклеотидные последовательности LlAox2 и LlAox1 с помощью программы ExPASY в шести рамках считывания. В рамку выделен единственно возможный вариант транслирования, не содержащий стопкодонов в последовательности для LlAOX1 и LlAOX2, соответственно.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Q07185.1| аlternative oxidase 1 [Glycine max] Length= Identities = 55/59 (94%), Positives = 58/59 (99%), Gaps = 0/59 (0%)LlAOX1 1 EADNERMHLMTFMEVAKPRWYERALVISVQGVFFNAYFLGYLLSPKFAHRMVGYLEEEA
EA+NERMHLMTFMEVAKP+WYERALVI+VQGVFFNAYFLGYLLSPKFAHRM GYLEEEA
185 EAENERMHLMTFMEVAKPKWYERALVITVQGVFFNAYFLGYLLSPKFAHRMFGYLEEEA
GmAOX NP_188876.1| аlternative oxidase 1a [Arabidopsis thaliana] Length= Identities = 55/59 (94%), Positives = 59/59 (100%), Gaps = 0/59 (0%)LlAOX1 1 EADNERMHLMTFMEVAKPRWYERALVISVQGVFFNAYFLGYLLSPKFAHRMVGYLEEEA
EA+NERMHLMTFMEVAKP+WYERALVI+VQGVFFNAYFLGYL+SPKFAHRMVGYLEEEA
218 EAENERMHLMTFMEVAKPKWYERALVITVQGVFFNAYFLGYLISPKFAHRMVGYLEEEA
AtAOX1А последовательностями АО на примере последовательностей G. max и A. thaliana.Приведены показтели (в %) идентичности (Identities) и сходства (Positives) аминокислотных последовательностей и длина полноразмерного белка (Length).
С аминокислотной последовательностью, транслируемой с фрагмента LlAox2, наибольшее сходство проявляли белки подсемейства Аох2. Например, кодируемая геном Aox2b из G. max альтернативная оксидаза, содержащая 326 а.о.
(AAP68983.1, 90% идентичности и 94% подобия в 326 а.о. выравнивания с LlAОХ2). Также белок AOX2 A. thaliana размером 353 а.о. (NP_201226.2, 76% идентичности и 87% подобия в 353 а.о. выравнивания с LlAОХ2) (рис. 30).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
AAP68983.1| alternative oxidase 2b [Glycine max] Length= Identities = 52/58 (90%), Positives = 54/58 (94%), Gaps = 0/58 (0%)LlAOX2 1 EAENERMHLMTMVELVKPSWHERLLVITAQGVFFNGFFVFYLISPKTAHRFVGYFEEE
EAENERMHLMTMVELVKPSWHERLL+ TAQGVFFN FFVFYL+SPK AHRFVGY EEE
190 EAENERMHLMTMVELVKPSWHERLLIFTAQGVFFNAFFVFYLLSPKAAHRFVGYLEEE
GmAOX2В NP_201226.2| alternative oxidase 2[Arabidopsis thaliana] Length= Identities = 44/58 (76%), Positives = 50/58 (87%), Gaps = 0/58 (0%)LlAOX2 1 EAENERMHLMTMVELVKPSWHERLLVITAQGVFFNGFFVFYLISPKTAHRFVGYFEEE
EAENERMHLMTM+ELVKP W+ERLLV+ QG+FFN FFV Y+ISP+ AHR VGY EEE
217 EAENERMHLMTMMELVKPKWYERLLVMLVQGIFFNSFFVCYVISPRLAHRVVGYLEEE
AtAOX последовательностями АО на примере последовательностей G. max и A. thaliana.Приведены показтели (в %) идентичности (Identities) и сходства (Positives) аминокислотных последовательностей и длина полноразмерного белка (Length).
последовательностей подтверждают результаты сравнения нуклеотидных последовательностей о вероятной принадлежности LlAox2 к подсемейству Аох2, а LlAox1 к подсемейству Аох1.
Анализ транслированных аминокислотных последовательностей фрагментов LlAox1 и LlAox2 показал, что данная область является консервативной для всех идентифицированных белков и включает в себя домен, характерный для ферритинподобных белков (рис. 31). Это группа охватывает белки, содержащие в активном центре два иона железа, связанных хелатными связями с четырьмя спиралями пептида. Белки, принадлежащие к этому надсемейству, выполняют различные функции. Надсемейство включает большое количество разнообразных белков, таких как бактериоферритины, ферритины, руберетрины, рибонуклеотидредуктазы R2, ацильные дисатуразы, марганец-содержащие каталазы, убихинолоксидазы и др.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Рис. 31. Семейства белков, содержащие ферритин-подобный домен (модифицировано по http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/cdd/cddsrv.cgi?hslf=1&uid =cd00657&#seqhrch).Эти белки характеризуются тем, что катализируют кислород-зависимые реакции окислительного гидроксилирования в железосодержащем активном центре; исключением является марганц-содержащая каталаза, которая в активном центре содержит ионы марганца. Данная группа белков также характеризуется присутствием консервативных мотивов ExxH (E – глутамат, H - гистидин), участвующих в связывании ионов металла. Также в хелатировании ионов участвуют два глутамата, не входящих в этот мотив. Каждый ион связан четырьмя связями с тремя спиралями таким образом, что каждая из четырех спиралей белка связана, по крайней мере, с одним ионом железа. Вне этих консервативных остатков, белки имеют низкий процент подобных а.о. (см. обзоры Moore, Albure 2008; Albury et al., 2009).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Анализ транслируемой аминокислотной последовательности совместно с последовательностями белков, для которых определено положение консервативных аминокислотных остатков активного центра, образующих хелатные связи, позволил определить положение таковых в последовательности Lupinus luteus (рис. 32).Рис. 32. Выравнивание аминокислотных последовательностей идентифицированных клонов (LlAox1, LlAox2) АО L. luteus с последовательностями белков АО A. thaliana (At) и G. max (Gm). Аминокислотные последовательности (LlAOX1, LlAOX2) были транслированы с нуклеотидных последовательностей (LlAox1, LlAox2) с помощью программы ExPASY. (*) – консервативные аминокислотные остатки активного центра, участвующие в связывании ионов железа, рамкой выделен консервативный мотив ExxH.
Поскольку аминокислотная последовательность, транслируемая с полученных фрагментов генов LlAox1 и LlAox2, гомологична аминокислотной последовательности активных центров альтернативных оксидаз и несет в своем составе консервативные основания в ожидаемых позициях, то не остается сомнений, что данные фрагменты являются частичной последовательностью генов АО люпина.
4.3.4. Характеристика предсказанных продуктов экспрессии LlAox2 и LlAox1.
Продукты LlAОХ1 и LlAОХ2 отнесены к семейству альтернативных оксидаз и содержат ферритин-подобный домен. Альтернативная оксидаза катализирует поглощение кислорода, нечувствительное к цианиду.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Согласно литературным данным, АО является мембранным белком (Moore, Albure, 2008). Анализ профиля гидрофобности белка АОХ1А A. thaliana (D89875) действительно демонстрирует наличие двух гидрофобных домен в позиции 180 а.о.и 240 а.о, вероятно обеспечивающих связывание белка с мембраной (рис. 33).
Рис. 33. Анализ профиля гидрофобности белка АО (АОХ1А) A. thaliana с использованием алгоритма (Kyte, Doolittle, 1982) и компьютерной программы SOSUI. Рамками отмечены гидрофобные области, предположительно участвующие в ассоциации белка с митохондриальной мембраной. Стрелкой показана область сигнального пептида, по которой идёт его процессинг процессирующей пептидазой при транспорте через митохондриальную мембрану.
Также из рисунка видно, что АОХ1А является гидрофильным белком с характерным для органельных белков сигнальным пептидом в N-концевом участке (1 - 41 а.о.). Использование вычислительного метода MITOPROT (http://ihg.gsf.de/ihg/mitoprot.html) предложенного в 1996 г. для предсказания транспорта полипептидов в митохондрии, показало вероятность (86%) митохондриальной локализации АОХ1 и позволило установить сигнальный пептид, включающий 41 а.о., что совпадает с ранее предложенным (Claros et al., 1996). Кроме того, в работе Tanudji et al., (1999) подробно охарактеризован сигнальный пептид АО G. max.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
В данной работе также была изучена локализация АО в клетках L. luteus.После выделения митохондрий и их фракционирования на внешние и внутренние мембраны и митохондриальный матрикс белки разделяли с помощью гельэлектрофореза и использовали для вестерн-блоттинга. Иммунохимический анализ с использованием поликлональных антител против белков АО («Agrisera», Швеция) выявил присутствие АО белка только в мембранной фракции (рис. 34), что подтверждает данные, полученные с помощью компьютерных программ и уже имеющиеся литературные данные. Как и в случае АОХ1 G. max (Tanudji1 et al., 1999) АО L. luteus находится во внутренней мембране митохондрий.
Незначительный сигнал, полученный с фракцией белков внешней митохондриальной мембраны, скорее всего, является следствием методической сложности полного разделения внутренних и внешних мембран.
Результаты данного эксперимента, с одной стороны указывают на локализацию белка АО у L. luteus, а с другой стороны подтверждают специфичность антител, поскольку последние не являются видоспецифичными для люпина.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
4.3.5. Влияние 1 мМ СК и 22 мкМ 6-БАП на содержания белка АО у Lupinus luteus.В данной работе было показано, что СК активирует альтернативное дыхание (см. раздел 4.1.2.). Альтернативный путь окисления обусловлен активностью белка АО и связан с основным путем переноса электронов на уровне убихинона (Siedow et al., 1995). Таким образом, наиболее вероятным способом увеличения активности альтернативного пути является возрастание активности самого фермента. Такой результат возможен за счет непосредственного увеличения активности фермента при неизменном количественном содержании белка, либо за счет увеличения количества белка.
Исходя из полученных данных (см. раздел 4.1.3. и 4.3.2.), 6-БАП в концентрации 22 мкМ не оказывал достоверного влияния на альтернативное окисление и на содержание мРНК АО. Однако показана активация окисления по альтернативному пути при действии СК в концентрации 1 мМ, при этом наблюдается увеличение содержания мРНК генов АО. Из литературы известно, что уровень трансляции белков в клетках эукариот и прокариот в большинстве случаев согласуется с уровнем транскрипции соответствующих им мРНК. Однако известны данные, которые противоречат этому заключению (обобщено у Schlax, Worhunsky, 2003). Поэтому нельзя полностью исключить возможность негативной регуляции генов АО на уровне трансляции.
Согласно поставленной экспериментальной задаче было изучено содержание белка АО при 12-часовом воздействии гормонов 1 мМ СК и 22 мкМ 6-БАП. Для анализа использовали 40 мкг белка митохондрии, выделенные из этиолированных семядолей и очищенные в сахарозном градиенте. Вестерн-блотт анализ проводили с использованием моноклональных антител против белка АОХ1 (Sauromatum guttatum), любезно предоставленных профессором проф. Elthon (Elthon et al., 1989).
Вопреки ожидаемому результаты нескольких экспериментов не показали изменений в количестве белка при действии 1 мМ СК и 6-БАП (результаты не приведены). На данном этапе исследовательской работы было предположено, что
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
увеличение максимальной активности альтернативного окисления на фоне неизменного содержания белка АО является следствием непосредственного увеличения активности фермента. Так, показано, что образование мономера из димера АО ведет к резкому увеличению ее активности (Juszczuk, Rychter, 2003).Однако согласно литературным данным СК при активации альтернативного пути в большинстве опубликованных работ увеличивает содержание белка АО (Matos et al., 2009; Norman et al., 2004; Rhoads, McIntosh, 1992).
производства компании «Agrisera». Данные антитела представляют собой конъюгат пептида моллюсков (KHL) с синтетическим пептидом, произведенным против Сконцевого мотива, консервативного у различных изоформ АО (в том числе AO A.
thaliana AOX1A (At3g22370), AOX2 (At5g64210), Solanum lycopersicum (Q7XBG9), Oryza sativa (Q7XT33)). Анализ с использованием данных антител показал увеличение содержания АО при действии 1 мМ СК (рис. 35А, Б).
Рис. 35. Влияние 1 мМ СК на содержание белка АО. Суммарный митохондриальный белок в количестве 40 мкг разделяли с помощью денатурирующего гель-электрофореза и их иммобилизовали на нитроцеллюлозной мембране. Количество АО во фракциях определяли иммунохимическим анализом с антителами против АО. А – окрашивание геля раствором кумасси синий R-250; Б – результаты вестерн-блоттинга; В – содержание белка, определенное по интенсивности сигнала, содержание белка в контрольных пробах принято за 100%.
М – маркер молекулярной массы; К – контроль (без обработки СК); СК – вариант обработанный 1 мМ СК. Бары отражают стандартные отклонения при трех независимых повторах эксперимента.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Для более точной статистической оценки накопления белка АО, была произведена калибровка вторичных антител, которая установила пропорциональность изменения интенсивности сигнала флюоресценции при количественных изменениях АО (рис. 36). Для этого использовали различное количество суммарного митохондриального белка.Суммируя данные интенсивности сигнала в контрольном и опытном образцах (рис. 35Б), а также результаты кинетики изменения интенсивности флюоресценции вторичных антител IgG (рис. 36), можно заключить, что при действии СК количество белка АО возрастает в два раза по сравнению с контролем, что полностью согласуется с уже известными данными (рис. 35В).
Расхождения в результатах экспериментов с использованием различных антител можно объяснить тем, что моноклональные антитела получены против одной единственной формы АОХ1, в то время как для коммерческих поликлональных антител показана равная степень связывания со всеми описанными формами белка АО. Несмотря на то, что у большинства изученных видов АОХ1 считается конститутивно экспрессирующимся белком, какая именно форма этого белка может индуцироваться при действии гормона на настоящий момент не известно. Скорее всего, наблюдаемая в данном случае активация альтернативного пути происходит за счет накопления других форм АО. Выяснение, какая именно форма чувствительна к действию СК, представляет интерес для будущих научных исследований.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
При изучении влияния 6-БАП на экспрессию АО не обнаружено достоверного изменения количества этого белка (рис. 37Б, В). Нужно отметить, что в работах других исследователей, иллюстрирующих подавление цитокинином альтернативного дыхания, содержание мРНК и белка АО не изучалось. Это является отличительной особенностью данной работы.Рис. 37. Влияние 22 мкМ 6-БАП на содержание белка АО. Суммарный митохондриальный белок в количестве 40 мкг разделяли с помощью денатурирующего гель-электрофореза и их иммобилизовали на нитроцеллюлозной мембране. Количество АО во фракциях определяли иммунохимическим анализом с антителами против АО. А – окрашивание геля раствором кумасси синий R-250; Б – результаты вестерн-блоттинга; В – содержание белка, определенное по интенсивности сигнала, содержание белка в контрольных пробах принято за 100%.
К – контроль (без обработки 6-БАП); 6-БАП – вариант обработанный 22 мкМ 6БАП; М – маркер молекулярной массы.Бары отражают стандартные отклонения при трех независимых повторах эксперимента.
Поскольку в опубликованных работах не изучали влияние данного гормона на уровне содержания ключевого фермента альтернативного пути представленные результаты невозможно обсудить в контексте уже имеющихся.
Таким образом, было показано, что 12-ти часовое воздействие 1 мМ СК на этиолированные семядоли L. luteus приводит к увеличению экспрессии АО на уровне мРНК и на белковом уровне. Результаты данной научной работы согласуются с отмеченным в литературе увеличением содержания белка либо мРНК АО. В данной работе впервые было показано, что в ответ на обработку
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
семядолей люпина 22 мкМ 6-БАП не наблюдается достоверных изменений на уровне накопления мРНК и белка АО, что полностью поддерживает результаты экперементов по определению эффекта на уровне дыхания ткани.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основной функцией митохондрий, как в растительной, так и в животной клетке является дыхание, в результате последовательных этапов которого происходит окисление дыхательных субстратов и использование накопленной энергии на синтез АТФ, обеспечивающей жизнедеятельность любого живого организма. Кроме этого, ранее уже была отмечена центральная роль митохондрий в поддержании других важнейших биологических функций клетки, в частности, процессов биосинтеза, превращения и транспорта веществ, транспорта ионов, термогенеза. В литературе накапливаются данные о ключевой роли митохондрий в процессах старения, апоптоза, в формировании ответа растений на стресс и т.д. С другой стороны, практически все указанные выше функции и процессы, протекающие в растениях, начиная с клеточного уровня и заканчивая целостным организмом, находятся под тонкой регуляцией гормонов и других сигнальных молекул. Несмотря на значительные успехи, достигнутые в последнее время в изучении механизмов рецепции и передачи гормонального сигнала у растений, количество работ по изучению влияния фитогормонов на функционирование митохондрий весьма ограничено. При этом практически нет данных о «точках приложения» действия того или иного гормона, а информация о влиянии гормонов на количественные и качественные показатели дыхания и метаболическую активность выделенных митохондрий, нуждается в существенном уточнении и дополнении. На сегодняшний день в литературе отсутствуют данные, обрисовывающие общую картину возможного эффекта фитогормонов, как на альтернативный, так и на основной путь митохондриального окисления на молекулярно-генетическом уровне. Даже имеющиеся работы, характеризующие влияние некоторых гормонов, в частности СК, на альтернативный путь окисления часто не прослеживают всю цепочку реализации генетической информации (от гена до белка и его функции). Это делает данное направление перспективным и открытым для новых научных изысканий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения диссертационной работы были последовательно решены три основные задачи. Во-первых, были выбраны и оптимизированы условия биологического эксперимента, включая выбор объекта исследований, действующие концентрации гормонов, а также условий и времени инкубации растений, при которых можно было обнаружить эффект экзогенных гормонов на метаболизм митохондрий. Во-вторых, были отработаны и частично модифицированы биохимические и молекулярно-биологические методы исследования, например, отработан метод выделения и очистки интактных митохондрий из семядолей люпина, оптимизирован метод run-on транскрипции и ряд других методов.Наконец, были проведены опыты по изучению влияния фитогормонов на дыхание семядолей в условиях in vivo и транскрипцию генов, кодирующих некоторые белки митохондрий.
Как уже отмечалось в разделе Материалы и Методы, выбор в качестве основного модельного объекта изолированных семядолей люпина был обусловлен, прежде всего, низким содержанием в них эндогенных цитокининов (Kusnetsov et al., 1994), а также возможностью измерения скорости дыхания семядолей прямо в полярографической ячейке, не подвергая их повреждению. Выбор цитокинина (его синтетического аналога 6-бензиламинопурина) и салициловой кислоты был обусловлен тем, что действие именно этих гормонов, судя по литературным данным, оказывает наиболее ярко выраженное действие на дыхание растений и выделенных митохондрий, а, кроме того, они действуют противоположным образом на некоторые параметры метаболизма митохондрий растений, в частности, на активность альтернативной CN-резистентной оксидазы (АО) (Dizengremel et al., 1982; Miller, 1980; Rhoads, McIntosh, 1993).
В ходе экспериментальной работы, был проверен широкий спектр концентраций гормонов, и были выбраны их действующие концентрации: для СК – 1 мМ, а для 6-БАП – 22 мкМ. Результаты, приведенные в диссертации, убедительно показывают, что данные фитогормоны оказывают заметное влияние на измеряемые параметры дыхательного метаболизма, а также на экспрессию
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
митохондриальных генов в выбранных концентрациях. Ранее, в нашей лаборатории было показано, что аналогичная концентрация БАП оказывала регуляторное действие на транскрипцию хлоропластных генов в листьях ячменя (Зубо и др., 2008, Zubo et al., 2008).В качестве действующей концентрации СК был выбран 1 мМ раствор, который активирует общее дыхание семядолей за счет увеличения максимальной скорости альтернативного окисления. Подтверждением правильности выбора использованием 1 мМ СК получены Matos et al. (2008) на гипокотиле G. max.
Кроме того, активация АО при действии 0.5-1 мМ СК показана на различных видах растений (Clifton et al., 2006; Djajanegara et al., 2002; Fung et al., 2006; Norman et al., 2004; Lennon et al., 1997; Rhoads, McIntosh, 1992, 1993). Выбор такой высокой концентрации СК обусловлен также тем, что неоднократно было показано быстрое поглощение и интенсивная метаболизация этого фитогормона в клетках растений.
В частности, в работе Norman et al., (2004) было показано, что более 85% поглощенной клетками табака СК метаболизируется в течение 4 часов. Очевидно также, что для достижения физиологического эффекта требуется гораздо большая концентрация экзогенной СК, чем эндогенной (Xie, Chen, 1999). Суммируя вышесказанное, принятие в качестве действующей концентрации СК 1 мМ раствор является вполне оправданным, и именно такая концентрация позволила получить отчетливый эффект этого фитогормона на определяемые параметры дыхания семядолей.
Предполагается, что многие эффекты СК на растение определяются ее способностью модулировать работу митохондрий (Rhoads, McIntosh, 1992, 1993).
альтернативного пути данным гормоном и роли данного феномена при стрессовых воздействиях, немногие показывают полную характеристику и прослеживают всю цепочку реализации генетической информации (от гена до белка и его функции). В данной работе, на фоне заметной активации СК цианид-резистентного дыхания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
семядолей, показано существенное, в 1.5 раза, увеличение уровня мРНК семейства митохондриального окисления, и накопление соответствующих белков АО в 2 раза.Впервые было изучено влияние СК на экспрессию генов, кодирующих компоненты комплексов цитохромного пути переноса электронов. Применение метода run-on транскрипции позволило установить дифференциальную регуляцию интенсивности транскрипции митохондриальных генов. Наибольший интерес разнонаправленная регуляция трех генов субъединиц принадлежащих к комплексу НАДН–дегидрогеназы, при этом экспрессия двух из них (nad3 и nad6) подавляется при обработке семядолей СК, а одного (nad9) - усиливается. Разнонаправленная регуляция субъединиц этого комплекса nad2 и nad11 показана также при обработке перекисью и актиномицином А (ингибитором комплекса III) культуры клеток A. thaliana (Sweetlove, 2002). По-видимому, регуляция экспрессия генов данного комплекса носит сложный характер. Для выявления механизма и физиологического смысла такой регуляции необходимы дополнительные исследования. Известно также, что на фоне подавления окисления НАДН митохондриями in vitro под действием СК не происходит изменения содержания внешних ротеноннечувствительных НАДН-дегидрогеназ.
свидетельствуют, что обработка СК индуцирует увеличение скорости поглощения альтернативного цианид-резистентного дыхания. Показано также, что эта активация достигается за счет СК-индуцируемой экспрессии генов АО и разнонаправленное действие на экспрессию митохондриального генома, в том числе генов, кодирующих субъединицы комплекса I.
Механизм индукции АО под влиянием СК остается неизвестен. Показано, что в высокой концентрации СК ингибирует каталазу (Chen et al., 1993). На
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
основании этого высказывается предположение, что СК может увеличивать в клетках уровень перекиси, которая действует как вторичный мессенжер в индукции АО (Wagner, 1995). В последнее время показано также, что СК и ее производные способны оказывать, в зависимости от концентрации, как разобщающее, так и ингибирующее действие на дыхание и ингибировать перенос электронов по цитохромному пути митохондрий (Norman et al., 2004). Этими вторами было высказано предположение, что СК, являясь по структуре фенольным соединением, в миллимолярных концентрациях может действовать как аналог убихинона и связываться с НАДН–дегидрогеназным комплексом. Таким образом, происходит ингибирование транспорта электрона от комплекса I к убихинону.Однако в нашем случае данный процесс, по-видимому, не имел места, поскольку он бы приводил к подавлению дыхания, как по цитохромному, так и по альтернативному пути. Известно, что увеличение генерации АФК при ингибирование цитохромного пути переноса электронов, например, в присутствии антимицина А также индуцирует АО (Vanlerberghe, McIntosh, 1997, Maxwell et al., 1999). Анализируя имеющуюся литературу можно заключить, что одной из основных «мишеней» действия СК в клетках растений являются митохондрии. При этом СК может вызывать глубокие изменения в энергетическом метаболизме митохондрий, затрагивающем снижение уровня АТФ и мембранного потенциала, повышения уровня АФК и других параметров, способных оказывать влияние на экспрессию многих генов, включая гены АО.
Помимо эффекта СК, роль которой в активации альтернативного пути при продемонстрирована в современной научной литературе, в диссертационной работе также было изучено влияние цитокининов на дыхание семядолей и сделана попытка охарактеризовать возможные молекулярно-генетические основы данного эффекта. В 1961 году R. Dedolph предположил существование взаимосвязи между эффектом задержки старения ткани, отделенной от растения и обработанной цитокинином? и подавлением дыхания. На протяжении 50-ти лет ведется изучение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
влияния цитокининов на интенсивность дыхания митохондрий, однако в большинстве работ используются высокие концентрации гормонов, на порядки превышающие их действующие концентрации для других физиологических процессов. За исключением весьма спорной гипотезы о возможности прямого ингибирования цитокининами активности АО (Dizengremel et al., 1982, Miller, 1980, 1982, Musgrave et al., 1987), до сих пор нет других предположений о механизме действия данного гормона на дыхание растений. Поскольку в литературе присутствуют неоднозначные результаты, и исследование эффекта цитокининов является одним из основных направлением нашей лаборатории, интенсивность дыхания семядолей люпина.Несмотря на то, что эндогенное содержание цитокинона - зеатина в семядолях люпина в возрасте 3 дней составляет 14 нМ (Kusnetsov et al., 1994), в экспериментах диапазон концентраций 6-БАП варьировал от 1 мкМ до 200 мкМ.
Было обнаружено, что синтетический цитокинин уменьшает долю цианидрезистентного дыхания в общем дыхании семядолей люпина. Однако это изменение происходит за счет различных механизмов – в малых концентрациях гормона (1-22 мкМ) за счет активации общего дыхания, точнее, цитохромного пути митохондриального окисления, повышение же концентрации БАП (50 мкМ и 100 мкМ) приводило к снижению именно максимальной скорости альтернативного пути окисления.
Известно, что добавление 6-БАП к суспензии митохондрий приводит к подавлению дыхания, которое происходит за счет подавления альтернативного пути окисления (Miller, 1979, 1980; Vankova et al., 1991), либо за счет ингибирования ротенон-чувствительной НАДН–дегидрогеназы (комплекса I) концентрациями БАП за счет активации цитохромного пути окисления, поэтому
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
изучение именно этого эффекта стало приоритетным направлением дальнейших исследований.С целью изучения возможного механизма действия цитокинина на дыхание было изучено влияние 22 мкМ БАП на экспрессию митохондриальных генов, а также ядерных генов, кодирующих интересующие нас белки митохондрий, в первую очередь АО. Предполагалось, в частности, обнаружить изменение экспрессии генов АО, ответственных за функционирование данного пути. Ранее на культуре клеток A. thaliana, M. truncatula и N. tabacum было показано, что длительная культивация (от 24 часов и более) в среде, содержащей 27 мкМ 6-БАП, вызывает гибель клеток, которая может превышать гибель в необработанной культуре в два раза. Известно, что при ПКС наряду со многими изменениями на молекулярном уровне, происходит высвобождение цитохрома с из митохондрий в цитоплазму, и активация альтернативного дыхания. Экспериментальная система, используемая нами, предполагает 12-ти часовое воздействие гормона на ткань, что, в контексте вышеизложенных фактов, не исключает возможной активации альтернативного дыхания и индукции АО. Однако обработка семядолей люпина 22 мкМ 6-БАП не выявила достоверных изменений на уровне накопления мРНК и содержания белка АО, что согласуется с результатами экспериментов по определению эффекта гормона на уровне дыхания ткани.
Изучение влияния цитокинина на цитохромный путь было проведено на уровне интенсивности транскрипции индивидуальных митохондриальных генов – первом этапе реализации генетической информации, для чего были выбраны гены, кодируюшие субъединицы различных комплексов ЭТЦ: комплекса I – ndh3, ndh6, ndh9; комплекса III - cob; комплекса IV – ccmB, cox1 и cox3; а, кроме того, ген, кодирующий субъединицу АТФ-синтазного комплекса – atp9. Кроме того для анализа также использовались компоненты собственной белок-синтезирующей системы: рибосомные РНК – rrn26 и rrn18 гены, рибосомные белки – rps12 и rps гены и ген транспортной РНК для изолейцина – trnI.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализируя полученные результаты, следует, отметить два момента. Вопервых, впервые были получены данные, которые убедительно демонстрируют снижение под влиянием БАП интенсивности транскрипции практически всех изученных генов. Такой результат может говорить о влиянии цитокинина как на общие факторы транскрипции, так и на белковые факторы, регулирующие транскрипцию индивидуальных генов. Таким образом, важным результатом всей работы является обнаружение того факта, что экзогенный цитокинин оказывает регуляторное влияние на экспрессию не только хлоропластного генома (Зубо и др., 2008, Zubo et al., 2008), но также на транскрипцию митохондриальных генов.Во-вторых, показанное снижение интенсивности транскрипции генов, кодирующих некоторые субъединицы компонентов цитохромного пути переноса электронов, происходило на фоне заметной активации цитохромного дыхания семядолей. Первым очевидным объяснением такого феномена может быть предположение о том, что активация под влиянием БАП цитохромного пути дыхания семядолей была обусловлена активацией клеточного метаболизма.
Известно, например, стимулирующее действие цитокинина на дифференцировку клеток, биосинтез белка (Кулаева, 1973; Mok and Mok, 2001), ассимиляцию нитрата (Parkash, 1982; Кулаева, Кузнецов, 2002), активность цитоплазматической АТФазы (Kuiper et al., 1992; Kotyk et al., 1996) и других энергопотребляющих процессов. В таком случае, заметное увеличение активности цитохромного пути митохондриального окисления под влиянием цитокинина, может быть вызвано, не столько активацией каких-то компонентов самой ЭТЦ, сколько переходом митохондрий в более активное состояние (состояние 3), вследствие увеличения потребности клеток в энергии. Возможно также, что активация цитохромного дыхания происходит за счет активации экспрессии генов субъединиц комплексов данного пути на уровне увеличения синтеза белка или активности самого фермента. Согласно данному предположению под действием 6-БАП происходит увеличение времени полураспада мРНК и на фоне увеличения ее стабильности отпадает необходимость в интенсивной транскрипции соответствующих генов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Однако, очевидно, что необходимы новые экспериментальные данные для объяснения механизма действия цитокинина на дыхание.продемонстрировано влияние СК и 6-БАП на дыхание семядолей люпина.
Несмотря на то, что вопрос о детальном механизме действия фитогормонов на дыхание остается открытым, из представленных результатов следует, что действие изученных гормонов оказалось комплексным, затрагивающим (причем, иногда дифференцированно) активность основного (цитохромного) и альтернативного (CN-резистентного) пути электронного транспорта в ЭТЦ митохондрий. При этом фитогормоны могут оказывать свое влияние на дыхание как непосредственно активируя или ингибируя активность или биосинтез компонентов ЭТЦ, в частности, активность и биосинтез АО, так и, по-видимому, опосредовано, изменяя напряженность клеточного метаболизма. При этом характер действия экзогенных гормонов на дыхание растений в значительной степени зависит от условий эксперимента, концентрации гормонов, времени инкубации ткани и т.д.
ВЫВОДЫ
1. Экзогенные 6-БАП и СК влияют на интенсивность дыхания и на активность различных путей митохондриального окисления целых семядолей L. luteus. В ответ на обработку 1 мМ СК происходит активация альтернативного пути окисления.22 мкМ 6-БАП усиливает окисление по цитохромному пути.
2. Идентифицированы нуклеотидные последовательности фрагментов генов митохондриального кодирования L. luteus: atp9, ccmB, cob, cox1, cox3 и rps13.
4. Впервые показан дифференциальный эффект 1 мМ СК на интенсивность транскрипции митохондриальных генов, кодирующих органельные белки комплексов основного цитохромного пути дыхания, тРНК и рРНК методом run-on транскрипции.
5. Впервые установлено, что 22 мкМ 6-БАП снижает интенсивность транскрипции практически всех изученных генов митохондриального и пластидного кодирования, в том числе кодирующие компоненты различных комплексов ЭТЦ.
6. Идентифицированы частичные нуклеотидные последовательности двух генов АО у L. luteus, относящиеся к подсемействам АОХ1 и АОХ2.
7. На фоне активации альтернативного пути окисления в ответ на обработку 1 мМ СК методом ПЦР после обратной транскрипции и вестерн-блоттингом показана положительная регуляция экспрессии АО на уровне мРНК и на уровне белков.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.1. Ванюшин Б.Ф. (2001) Апоптоз у растений. Успехи биологической химии, 41, 3- 2. Грабельных О.И. (2005) Энергетические функции митохондрий растений в стрессовых условиях Journal of Stress Physiology & Biochemistry, 1, 37-54.
3. Гривенникова В.Г., Виноградов А.Д. (2003) Митохондриальный комплекс I. Успехи биол. химии, 43, 19-58.
4. Даниленко Н.Г, Давыденко О.Г. (2003) Миры геномов органелл. Мн.:
Технология, 494 с.
5. Зарипова Н.Р., Зубо Я.О., Кравцов А.К., Холодова В.П., Кузнецов В.В., Кузнецов Вл.В. (2008) Тяжелые металлы вызывают дифференциальную регуляцию транскрипции пластидных генов и блокирование сплайсинга мРНК. Докл. АН, 423, 124-128.
6. Зубо Я.О., Кузнецов В.В. (2008) Применение метода run-on транскрипции для изучения регуляции экспрессии пластидного генома. Физиология растений, 55, 114-122.
7. Колеснеченко О.А., Энтелис Н.С., Крашенинников И.А., Мартэн Р.П., Тарасов И.А. (2004) Импорт тРНК в митохондрии.Успехи биологической химии, 44, 53-78.
8. Кулаева О.Н (1973) Цитокинины, их структура и функция М.: Наука, 422 с.
9. Кулаева О.Н. (1982) Гормональная регуляция физиологических процессов у растений на уровне синтеза РНК и белка. 41-е Тимирязевское чтение. М.: Наука, 10. Кулаева О.Н., Кузнецов В.В. (2002) Новейшие достижения и перспективы в области изучения цитокининов. Физиология растений, 49, 626-640.
11. Кулаева О.Н., Прокопцева О.С. (2004) Новейшие достижения в изучении механизмов действия фитогормонов. Биохимия, 69, 293-310.
12. Ленинджер А. (1966) Митохондрия. Молекулярные основы структуры и функции. М.: Мир, 43 с.
13. Лузиков В.Н. (2009) Принципы контроля за формированием структур, осуществляющих дыхательные функции митохондрий. Успехи биологической химии, 49, 77-106.
14. Одинцова М.С., Юрина Н.П. (2002) Геном митохондрий протистов.
Генетика, 38, 773-788.
15. Побежимова Т.П., Колесниченко А.В., Грабельных О.И. (2004) Методы изучения митохондрий растений. Полярография и электрофорез. М.: НПК Промэкобезопасность, 99.
16. Полесская О.Г. (2005) Дыхание растений.Физиология растений, под ред.
Ермакова И.П.. М.: Академия, 212-276.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
17. Романов Г.А. (2009) Как цитокинины действют на клетку. Физиология растений, 56, 295-319.Митохондриальный геном высших растений: регуляция генной экспрессии.
Молекулярная биология, 36, 408-417.
19. Ченцов Ю.С. (2004) Введение в клеточную биологию. Общая цитология. М.:
Академкнига, 495 с.
20. Шугаев А.Г. (1999) Альтернативная CN-резистентная оксидаза митохондрий растений: структурная организация, механизмы регуляции активности и возможная физиологическая роль. Физиология растений, 46, 307-320.
21. Юрина Н.П., Одинцова М.С. (2010) Сигнальные системы митохондрий.
ретроградная регуляция у растений. Физиология растений, 57, 7-19.
22. Albure M.S. Elliot C., Moore A.L. (2009) Towards a structural elucidation of the alternative oxidase in plats. Physiol. Plant., 137, 316-327.
23. Alvarez M.E. (2000) Salycil acid in the machinery of hipersensetive cell death and disease resistant. Plant Mol. Biol., 44, 429-442.
24. Amor Y., Chevion M., Levine A. (2000) Anoxia pretreatment protects soybean cells against H2O2-induced cell death: possible involvement of peroxidases and of the altarnative oxidase. FEBS Lett., 477, 175-180.
25. Andre C., Levy A., Walbot V. (1992) Small repeated sequences and the structure of the plant mitochondrial genomes. TRENDS in Genetics, 8, 128-132.
26. Arnholdt-Schmitt B., Costa J.H., de Melo D.F. (2006) AOX – a functional marker for efficient cell reprogramming under stress? TRENDS in Plant Science, 11, 281-287.
27. Backert S., Nielsen B.L., Borner T. (1997) The mystery of the rings: structure and replication of the mitochondrial genomes from higher plants. TRENDS in Plant Science, 2, 477-483.
28. Bendall D.S., Bonner W.D.Ir. (1971) Cyanid-insensitive respiration in plant mitochondria. Plant Physiol., 47, 236-245.
29. Berry E.A., Guergova-Kuras M., Huang L.S., Crofts A.R. (2000) Structure and function of cytochrome bc complexes. Annu. Rev. Biochem., 69, 1005–1075.
30. Berthold D.A., Stenmark P, (2003) Membrane-bound diiron carboxylate proteins.
Annu Rev. Plant. Biol., 54, 497–517.
31. Berthold D.A., Voevodskaya N., Stenmark P., Graslund A., Nordlund P.
(2002) EPR studies of the mitochondrial alternative oxidase: evidence for a diiron carboxylate center. J. Biol. Chem., 277, 43608-43614.
32. Binder S., Brennicke A. (2002) Gene expression in plant mitochondria:
transcriptional and post-transcriptional control. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci.
B, 358, 181-189.
33. Binder S., Marchhfelder A., Brennike A. (1996) Regulation of gene expression in plant mitochondria. Plant Mol. Biol., 32, 303-314.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
34. Borsani O., Valpuesta V., Botella M.A. (2001) Evidence for a Role of Salicylic Acid in the Oxidative Damage Generated by NaCl and Osmotic Stress in Arabidopsis Seedlings. Plant Physiol., 126, 1024-1030.35. Bradford M.M. (1976) A rapid and sensitive method for quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye-binding. Anal Biochem., 72, 248-54.
36. Braun H.P., Emmermann M., Kruft V., Bodicker M., Schmitz U.K. (1995) The general mitochondrial processing peptidase from wheat is integrated into the cytochrome bc1 complex of the respiratory chain. Planta, 195, 396–402.
37. Breidenbach R.W., Saxton M.J., Hansen L.D., Criddle R.S. (1997) Heat generation and dissipation in plants: can the alternative oxidative phosphorylation pathway serve a thermoregulatory role in plant tissues other then specialized organs?
Plant. Physiol., 114, 1137- 1140.
38. Briner S., Hartzack F., Brennicke A. (1995) A Novel Pea Mitochondrial in Vitro Transcription System Recognizes Homologous and Heterologous mRNA and tRNA Promoters. J. Biol. Chem., 270, 22182-22189.
39. Carimi F, Zottini M, Costa A, Cattelan I, De Michele R, Terzi M, Lo Schiavo F. (2005) NO signalling in cytokinin-induced programmed cell death. Plant, Cell Environment, 28, 1171–1178.
40. Carimi F., Terzi M., De Michele R., Zottini M., Lo Schiavo F. (2004) High levels of the cytokinin BAP induce PCD by accelerating senescence. Plant Science, 166, 963–969.
41. Chance B., Williams G.R. (1955) Respiratory enzymes in oxidative phosphorylation. I. Kinetics of oxygen utilization. J. Biol. Chem., 217, 42. Chauveau M., Dizengremel P., Roussaux J. (1983) Interaction of benzylaminopurine with electron transport in plant mitochondria during malate oxidation.
Plant Physiol., 73, 945-948.
43. Chen H.J., Hou W.C., Kuc J., Lin Y.H. (2001) Ca2+-dependent and Ca2+independent excretion modes of salicylic acid in tobacco cell suspension culture. J. Exp.
Bot., 52, 1219-1226.
44. Chen Z., Silva H., Klessig D.F. (1993) Active oxygen species in the induction of plant systemic acguired resistance by salicylic acid. Science, 262, 1883-1886.
45. Claros M.G., Vincens P. (1996) Computational method to predict mitochondrially imported proteins and their targeting sequences. Eur. J. Biochem., 241, 779-786.
46. Clifton R., Millar A.H., Whelan J. (2006) Alternative oxidases in Arabidopsis: a comparative analysis of differential expression in the gene family provides new insights into function of non-phosphorylating bypasses. Biochim. Biophys. Acta, 1757, 730-741.
47. Clifton S.W., Minx P., Fauron C.M.R., Gibson M., Allen J.O., Sun H., Thompson M., Barbazuk W.B., Kanuganti S., Tayloe C., Meyer L., Wilson R.K.,
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Newton K.J. (2004) Sequence and comparative analysis of the maize NB mitochondrial genome. Plant Physiol 136, 3486–3503.48. Considine M.J., Holtzapffel R.C., Day D.A., Whelan J., Millar A.H.(2002) Molecular distinction between alternative oxidase from monocots and dicots. Plant Physiol., 129, 949–953.
49. Costa J.H., Mota E.F., Cambursano M.V., Lauxmann M.A., de Oliveira L.M., Silva Lima Mda G., Orellano E.G., Fernandes de Melo D. (2010) Stress-induced coexpression of two alternative oxidase (VuAox1 and 2b) genes in Vigna unguiculata. Plant Physiol., 167, 561-570.
50. Costa, J.H., Hasenfratz-Sauder M.P., Pham-Thi A.T., Lima M.G.S., Dizengremel P., Jolivet Y., and D. de Melo F. (2004) Identification in Vigna unguiculata (L.) Walp. of two cDNAs encoding mitochondrial alternative oxidase orthologous to soybean alternative oxidase genes 2a and 2b. Plant Sci., 167, 233-239.
51. Cruz-Hernmdez A., Miguel Angel Gjmez-Lim M.A. (1995) Alternative oxidase from mango (Mangifera indica, L.) is differentially regulated during fruit ripening.
Planta, 197, 569-576.
52. Day D.A., Millar A.H., Wiskich J.T., Whelan J. (1994) Regulation of alternative oxidase activity by pyruvate in soybean mitochondria. Plant Physiol., 106, 1421–1427.
53. Dedolph R.R., Wittwer S.H., uli V., Gilbert D. (1962) Effect of N6benzylaminopurine on respiration and storage behavior of brococcoli (Brassica oloracea var. Italia). Plant Physiol., 37, 509-512.
54. Deng X.W., Stern D.B., Tonkyn J.C., Gruissem W. (1987) Plastid run-on tanscription. application to determine the transcriptional regulation of plastid genes. J.
Biol. Chem., 262, 9641–9648.
55. Dizengremel P., Chauveau M., Roussaux J. (1982) Inhibition by adenine derivatives of the cyanide-insensitive electron transport pathway of plant mitochondria.
Plant Physiol., 70, 585-589.
56. Dodd I.G. (2003) Hormonal interaction and stomatal responses. J. Plant Growth Regul., 22, 32-46.
57. Dodds J.A., Morris T.J., Jordan N.L. (1984) Plant viral double-stranded DNA.
Annu. Rev. Phytopathol., 22, 151-168.
58. Dombrowski S., Hoffmann M., Guha C., Binder S. (1999). Continuous primary sequence requirements in the 18-nucleotide promoter of dicot plant mitochondria. J. Biol.
Chem., 274, 10094-10099.
59. Douce R. (1985) Mitochondria in higher plants. In: Functions of Plant Mitochondrial Membranes, London: Academic Press, 77–153.
60. Douce R., Bourguignon J., Brouquisse R., Neuburger M. (1987) Isolation of Plant Mitochondria. Methods Ezymol., 148, 403-415.
61. Douce R., Moore A.L., Neuburger M. (1977) Isolation and oxidative properties of intactmitochondria isolated from spinach leaves. Plant Physiol., 60, 625-628.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
62. Dudkia N.V., Heinemeyer J., Sunderhaus S., Boekema E.J., Braun H.P. (2006) Respiratori chain supercomplexes in the plant mitochondrial membrane. TRENDS in plant Science, 11, 232-240.63. Dudkina N.V., Heinemeyer J., Keegstra W., Boekema E.J., Braun H.P. (2005) Structure of dimeric ATP synthase from mitochondria: an angular association of monomers induces the strong curvature of the inner membrane. FEBS Lett., 579, 5769– 5772.
64. Dutilleul C., Garmier M., Noctor G., Mathieu C., Chetrit P., Foyer C.H., de Paepe R. (2003) Leaf mitochondria modulate whole cell redox homeostasis, set antioxidant capacity, and determine stress resistance through altered signaling and diurnal regulation. Plant Cell., 15, 1212-1226.
65. Ederli L., Morettini R., Borgogni A., Wasternack C., Miersch O., Reale L., Ferranti F., Tosti N., Pasqualini S. (2006) Interaction between nitric oxide and ethylene in the induction of alternative oxidase in ozone-treated tobacco plants. Plant Physiol., 142, 595-608.
66. Elhafez D., Murcha M.W., Clifton R., Soole K.L., Day D.A., Whelan J. (2006) Characterization of mitochondrial alternative NAD(P)H dehydrogenases in Arabidopsis:
intraorganelle location and expression. Plant Cell. Physiol., 47, 43–54.
67. Elthon T.E., Mcintosh L. (1987) Identification of the alternative terminal oxidase of higher plant mitochondria. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 8399-8403.
68. Elthon T.E., Nickels R.L., McIntosh L. (1989) Monoclonal antibodies to the alternative oxidase of higher plant mitochondria. Plant Physiol., 89, 1311-317.
69. Elyhon T.E., Nickel R.L., McIntosh L. (1989) Mitochondrial events during development of thermogenesis in Sauromantum guttatum (Shott). Planta. 180, 82-89.
70. Fay J., Marechal-Drouard L. (1999) Compilation and analysis of plant mitochondrial promoter sequences: an illustration of a divergent evolution between monocot and dicot mitochondria. Biochem Biophys Res Commun, 256, 409-414.
71. Ferreira A.L., Arrabaa J.D., Vaz-Pinto V., Lima-Costa M.E. (2008) Induction of alternative oxidase chain under salt stress conditions. Biol. Plant., 52, 66-71.
72. Finnegan P.M., Whelan J., Millar A.H., Zhang Q., Smith M.K., Wiskich J.T., Day D.A. (1997) Differential expression of the multigene family encoding the soybean mitochondrial alternative oxidase. Plant Physiol., 114, 455-466.
73. Folkerts O., Honson M. (1991) The male sterility-associated pcf gene and the normal atp9 gene in Petunia are located on different sub-genomic mitochondrial DNA molecules. Genetics, 129, 885-895.
74. Gaston S., Ribas-Carbo M., Busquets S.M., Berry J.A., Zabalza A., Royuela M. (2003) Changes in mitochondrial electron partitioning in response to herbicides inhibiting branched-chain amino acid biosynthesis in soybean. Plant Physiol., 133, 1351СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 75. Giege P., Brennicke A. (2001) From gene to protein in higher plant mitochondria.
Life Sciences, 324, 209-217.
76. Gieg P., Hoffmann M., Binder S., Brennicke A. (2000) RNA Degradation Buffers Asymmetries of Transcription in Arabidopsis Mitochondria. EMBO J., 1, 164Gomez-Casanovas N., Blanc-Betes E., Gonzalez-Meler M.A., Azcon-Bieto J.
(2007) Changes in respiratory mitochondrial machinery and cytochrome and alternative pathway activities in response to energy demand underlie the acclimation of respiration to elevated CO2 in the invasive Opuntia cus-indica. Plant Physiol., 145, 49-61.
78. Grabelnych O.I., Kolesnichenko A.V., Pobezhimova T.P., Tourchaninova V.V., Korzun A.M., Koroleva N.A., Zykova V.V., Voinikov V.K. (2003) The role of different plant seedling shoots mitochondrial uncoupling systems in thermogenesis during low-temperature stress. J. Therm. Biol., 28, 571–580.
79. Guillot-Salomon T., Remy R., Cantrel C., Demandre C., Moreau F. (1997) Phospholipids and Polypeptides in the Outer Membrane of Maize Mitochondria.
Phytochemistry, 44, 29-43.
80. Halden C., Lind C., Bryngelsson T. (1989) Minicircle variation in Beta mitochondrial DNA. Theor. Appl. Gen., 77, 337-342.
81. Hall R.H. (1973) Cytokinins as a probe of developmental processes. Annu. Rev.
Plant Physiol., 24, 415-444.
82. Hedtke B., Borner T., Weihe A. (2000) One RNA polymerase serving two genomes. EMBO Rep., 1, 435–440.
83. Hedtke B., Wagner I., Brner T., Hess W.R. (1999) Inter-organellar crosstalk in higher plants: impaired chloroplast development affects mitochondrial gene and transcript levels. The Plant Journal., 19, 635–643.
84. Ho L.H.M., Giraud E., Uggalla V., Lister R., Clifton R., Glen A., ThirkettleWatts D., Van Aken O., Whelan J. (2008) Identification of regulatory pathways controlling gene expression of stress responsive mitochondrial proteins in Arabidopsis.
Plant Physiol., 147, 1858-1873.
85. Honson M., Folkerts O. (1992) Structure and function of the higher plant mitochondrial genome. Int. Rev. Citol., 141, 129-172.
86. Horsefield R., Iwata S., Byrne B. (2004) Complex II from a structural perspective. Curr. Protein Pept. Sci., 5, 107–118.
87. Humphreygs G.O., Willshaw G.A., Brownm G.M., Saunderjs R. (1979).
Plasmid transformation in Escherichia coli. In Transformation, S. W. Glover and L. 0.
Butler (ed.), Transformation 1978. Cotswold Press, Oxford, 254- 279.
88. Ikeda T.M., Gray M.W. (1999) Identification and characterization of T3/T bacteriophage-like RNA polymerase sequences in wheat. Plant Mol. Biol., 40, 567-578.
89. Jukes T.H., Osawa S. (1990) The genetic code in mitochondria and chloroplasts.
Experientia, 46, 1117-1126.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
90. Juszczuk I.M., Rychter A.M. (2003) Alternative oxidase in higher plants. Acta Biochimica Polanica, 50, 1257-1271, 91. Kemble R.J., Bedbrook J.R. (1980) Low molecular weight circular and linear DNA in mitochondria from normal and male sterile Zea mayz cytoplasm. Nature, 284, 565-566.92. Kerscher S.J. (2000) Diversity and origin of alternative NADH:ubiquinone oxidoreductases. Biochim. Biophys. Acta., 1459, 274–283.
93. Kotyk A., Kaminek M., Pulkrabek J., Zahradnicek J. (1996) Effect of in vivo and in vitro application of the cytokinin N6-(m-hydroxybenzyl)adenosine on respiration and membrane transport processes in sugar beet. Biologia Plantarum, 38, 363-368.
94. Kulinsky V.I., Kolesnichenco L.S. (2007) Regulation of metabolic and energetic functions of mitochondria by hormones and signal transduction systems. Biomedical Chem., 1, 95-113.
95. Kurlovich B.S. (2002) Lupins. Geography, classification, genetic resources and Breeding. St. Peterburg:Intant, 468 p.
96. Kusnetsov V.V., Oelmuller R., Sarwat M.I., Porfirova S.A., Cherepneva G.N., Herrmann R.G., Kulaeva O.N. (1994) Cytokinins, abscisic acid and light affect on accumulation of chloroplast proteins in Lupinus luteus cotyledons without notable effect on steady state m-RNA levels. Planta, 194, 318-327.
97. Kyte J., R.F. Doolittle (1982) A simple method for displaying the hydropathic character of a protein. J. Mol. Biol., 157 105-132.
98. Lacomme Ch., Roby D. (1999) Identification of new early markers of the hypersensitive response in Arabidopsis thaliana. FEBS Lett., 459, 149-153.
99. Leslie C.A., Romani R.J. (1988) Inhibition of Ethylene Biosynthesis by Salicylic Acid. Plant Physiol., 88, 833-837.
100. Mackenzie S., McIntoch L. (1999) Higher Plant Mitochondria. The Plant Cell., 11, 571-585.
101. Marienfeld J., Unseld M., Brennicke A. (1999) The mitochondrion genome Arabidopsis is composed of both native and immigrant information. TRENDS Plant Sci, 4, 495-502.
102. Marzluff W.F. (1978) Transcription of RNA in isolated nuclei. Methods Cell Biol., 19, 317–331.
103. Matos A.R., Mendes A.T., Campos P.S., Arrabaa J.D. (2008) Study of the effects of salicylic acid on soybean mitochondrial lipids and respiratory properties using the alternative oxidase as a stress-reporter protein. Physiol Plant., 137, 485-497.
104. Maxwell D.P., Nickels R., McIntosh L. (2002) Evidence of mitochondrial involvement in the transduction of signals required for the induction of genes associated with pathogen attack and senescence. Plant J., 29, 269–79.
105. Meeuse B.J.D. (1975) Thermogenic respiration in aroids. Annu. Rev. Plant Physiol., 26, 117-126.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
106. Melo A.M.P., Duarte M., Mller I.M. (2001) NDE1 is the external calciumdependent NADPH dehydrogenase in Neurospora crassa mitochondria. J. Biol. Chem., 276, 3947–3951.107. Melo A.M.P., Roberts T.H., Mller I.M. (1996) Evidence for the presence of two rotenone-insensitive NAD(P)H dehydrogenases on the inner surface of the inner membrane of potato tuber mitochondria. Biochim. Biophys. Acta., 1276, 133–139.
108. Millar A.H., Eubel H., Jansch L., Kruft V., Heazlewood J.L., Braun H.P.
(2004) Mitochondrial cytochrome c oxidase and succinate dehydrogenase contain plantspecic subunits. Plant Mol. Biol., 56, 77–89.
109. Millar A.H., Heazlewood J.L., Kristensen B.K., Braun H.P., Moller I.M.
(2005) The plant mitochondrial proteome. Trends Plant Sci 10, 36–43.
110. Millar A.H., Wiskich J.T., Whelan J., Day D.A. (1993) Organic acid activation of the alternative oxidase of plant mitochondria. FEBS Lett., 329, 259-262.
111. Miller C.O. (1979) Cytokinin inhibition of respiration by cells and mitochondria of soybean, Glycine max (L.) Merrill. Planta, 146, 503-511.
112. Miller C.O. (1980) Cytokinin inhibition of respiration in mitochondria from six plant species. Proc Natl Acad Sci U S A., 77, 4731–4735.
113. Miller C.O. (1982) Cytokinin modification of mitochondrial function. Plant Physiol, 69, 1274-1277.
114. Miller G., Suzuki N., Ciftic-Yilmaz S., Mittler R. (2010) Reactive oxygen species homeostasis and signalling during drought and salinity stresses. Plant, Cell & Environment, 33, 453-467.
115. Mok D.W.S., Mok M.C. (2001) Cytokinin metabolism and actions. Annu Rev.
Plant Physiol. Plant Mol. Biol., 52, 89-118.
116. Moller I.M. (2001a) Plant mitochondria and oxidative stress: electron transport, ADPH turnover, and metabolism of reactive oxygen species. Annu. Rev. Plant. Physiol.
Plant. Mol. Biol., 52, 561-591.
117. Mller I.M. (2001b) Plant mitochondria and oxidative stress. Electron transport, NADPH turnover and metabolism of reactive oxygen species. Annu Rev Plant Physiol Plant. Mol. Biol., 52, 561–591.
118. Moore A.L., Albure M.S. (2008) Furthe insights into the structure of the alternative oxidase: from plants to parasites. Biochem. Society Transactions, 36, 1022Mulliga R.M., Lau G.T., Walbot V. (1988) Numerous transcription initiation sites exist for the maize mitochondrial genes for subunit 9 of the ATP synthase and subunit 3 of cytochrome oxidase.Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85, 7998-8002.
120. Musgrave M.E., Miller C.O., Siedow J.N. (1987) Do some plant responses to cetokinins involve the cyanide-resistant respiratory pathway? Planta, 172, 330-335.
121. Musgrave M.E., Siedow J.N. (1985) A relationship between plant responses to cytokinins and cyanide-resistant respiration. Physiol Plant., 64, 161-166.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
122. Nass M.M.K., Nass S. (1963) Intermitochondrial fibers with DNA characteristics.I. Fixation and DNA staining reaction. J. Cell. Biol., 19, 593-611.
123. Neill S.J., Desikan R., Clarke A., Hancock J.T. (2002) Nitric oxide is a novel component of abscisic acid signaling in stomatal guard cells. Plant Physiol., 128, 13-16.
124. Nicholls, D.G., Ferguson, S.J. (2002). Bioenergetics. Academic Press, London.
297 p.
125. Noguchi K., Yoshida K. (2008) Interaction between photosynthesis and respiration in illuminated leaves. Mitochondrion, 8, 87-99.
126. Norman, C., Howell, K. A., Millar, A. H., Whelan, J. M., Day, D. A. (2004) Salicylic acid is an uncoupler and inhibitor of mitochondrial electron transport. Plant Physiology, 134, 492-501.
127. Notsu Y., Masood S., Nishikawa T., Kubo N., Akiduki G., Nakazono M., Hirai A., Kadowaki K. (2002) The complete sequence of the rice (Oryza sativa L.) mitochondrial genome: frequent DNA sequence acquisition and loss during the evolution of flowering plants. Mol. Genet. Genomics, 268, 434–445.
128. Nunes-Nesi A., Fernie A.R. (2007) Mitochondrial Metabolism, in Annual Plant Reviews Volume 31: Plant Mitochondria (ed D. C. Logan).
129. Okada S., Brennicke A. (2006) Transcript levels in plant mitochondria show a tight homeostasis during day and night. Mo. Gen. Genomics, 276, 71-78.
130. Palmer J.D., Shields C.R., Cohen B.D., Orton T.G. (1983) An unusual mitochondrial DNA plasmid in the genus Brassica. Nature, 307, 437-440.
131. Panicker L., Mishra K.P. (2005) Salicylic acid-induced effects in the mixed-lipid (dipalmitoyl phosphatidylcholine–dipalmitoyl phosphatidylethanolamine) model membrane. Journal of Colloid and Interface Science, 290, 250-258.
132. Parcash V. (1982) Involvement of cytokinins and other growth regulating substances in in nitrate assimilation – a review. Plant Physiol. Biochem., 9, 48-53.
133. Polidoros A.N., Mylona P.V., Arnholdt-Schmitt B. (2009) Aox gene structure, transcript variation and expression in plants. Physiol Plant., 4, 342-53.
134. Prasad T.K., Anderson M.D., Stewart C.R. (1994) Acclimation, hydrogen peroxide, anr abscisic acide protect mitochondria against irreversible chikking injury in maize seedlings. Plant Physiol., 105, 619-627.
135. Purvis A.C., Shewfelt R.L. (1993) Does the alternative pathway ameliorate chilling injury in sensitive plant tissues? Physiologia Plantarum, 88, 712–718.
136. Rachmilevitch R., Xu Y., Gonzalez-Meler M.A., Huang B.R., Lambers H.
(2007) Cytochrome and alternative pathway activity in roots of thermal and non-thermal Agrostis species in response to high soil temperature. Physiol. Plant., 129: 163-174.
137. Raskin I., Turner I.M., Melander W.R. (1989) Regulation of heat production in the inflorescences of an Arum lily by endogenous salicylic acid. Proc. Natl. Acad. Sci. 86, 2214-2218.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
138. Rasmusson A.G., Heiser V., Zabaleta E., Brennicke A., Grohmann L. (1998) Physiological, biochemical and molecular aspects of mitochondrial complex I in plants.Biochim. Biophys. Acta., 1364, 101–111.
139. Rasmusson A.G., Soole K.L., Elthon T.E. (2004) Alternative NAD(P)H dehydrogenases of plant mitochondria. Annu. Rev. Plant. Biol., 55, 23–39.
140. Reisner D., GrossH.J. (1985) Viroids. Annu. Rev. Biochem., 54, 531-564.
141. Rhoads D.M., Chalivendra C.S. (2007) Mitochondrial retrograde regulatin in plants. Mitochondrion, 7, 177-194.
142. Rhoads D.M., McIntosh L. (1992) Salicylic acid regulation of respiration in higher plants: Alternative oxidase expression. Plant Cell, 4, 1131-1139.
143. Richter O.M., Ludwig B. (2003) Cytochrome c oxidase – structure, function, and physiology of a redox-driven molecular machine. Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol., 147, 47–74.
144. Richter U., Kiessling J., Hedtke B., Decker E., Reski R., Borner T., Weihe A.
(2002) Two RpoT genes of Physcomitrella patens encodephage-type RNA polymerases with dual targeting to mitochondria and plastids. Gene., 290, 95–105.
145. Robson C.A., Vanlerberghe G.C. (2002) Transgenic plant cells lacking mitochondrial alternative oxidase have increased susceptibility to mitochondria-dependent and –independent pathways of programmed cell death. Plant Physiol., 129, 1908-1920.
146. Schardl C.L., Lonsdale D.M., Pring D.R., Rose K.R. (1984) Linearization of maize mitochondrial chromosomes by recombination with linear episomes. Nature, 310, 292-296.
147. Schonbaum R.G., Bonner W.D.Ir., Storey B.T., Bahr J.T. (1971) Specific inhibition of the cyanide-insensitive respiration pathway in plant mitochondria by hidroxamic acids. Plant Physiol., 47, 124-128.
148. Schuster W., Brennicke A. (1994) The plant mitochondria genome: physical structure, information content, RNA editing and gene migration to the nucleus. Annu. Rev.
Plant Physiol. Plamt Mol. Biol., 45, 61-78.
149. Selivankina S.Y., Karavaiko N.N., Maslova G.G., Zubkova N.K., Procoptseva O.S., Smith A.R., Hall M.A., Kulaeva O.N. (2004) Cytokinine-binding protein from Arabidopsis thaliana leaves participating in transcription regulation. Plant Growth Regul, 43, 15-26.
150. Seymour R.S., Schlultze-Motel P. (1996) Thermoregulating lotus flowers.
Nature, 383, 305.
151. Siedow J.N., Umbach A.L., Moore A.L. (1995) The active site of the cyanideresistent oxidase from plant mitochondria containt a binuclear iron center. FEBS Lett., 362, 10-14.
152. Sieger S.M., Kristensen B.K., Robson C.A., Amirsadeghi S., Eng E.W., AbdelMesih A., Moller I.M., Vanlerberghe G.C. (2005) The role of alternative oxidase in
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
modulating carbon use efficiency and growth during macronutrient stress in tobacco cells. J. Exp. Bot., 416, 1499-515.153. Small I.D., Suffolk R., Leaver C.J. (1989) Evolution of plant mitochondria genomes via substoichiometric intermediates. Cell, 58, 69-76.
154. Smart C.J., Moneger F., Leaver C.J. (1994) Cell-specific regulation of gene expression in mitochondria during anther development in sunflower. Plant Cell., 6, 811Spenser D.F., Schnare M.N., Coulthart M.B., Gray M.W. (1992) Sequence and organization of a 7.2 kb region of wheat mitochondrial DNA containing the large subunit (26S) rRNA gene. Plant Mol. Biol., 20, 347-352.
156. Stock D., Gibbons C., Arechaga I., Leslie A.G., Walker J.E. (2000) Rotary mechanism of ATP synthase. Curr. Opin. Struct. Biol., 10, 672–679.
157. Stoscheck C. (1990) Quantification of Protein. Methods in Enzymology, 182, 50Sunderhaus S., Dudkina N.V., Jnsch L., Klodmann J., Heinemeyer J., Perales M., Zabaleta E., Boekema E.J., Braun H.P. (2006) Carbonic anhydrase subunits form a matrix-exposed domain attached to the membrane arm of mitochondrial Complex I in plants. J. Biol. Chem., 281, 6482-6488.
159. Sweetlove L.J., Heazlewood J.L., Herald V., Holtzapffel R., Day D.A., Leaver C.J., Millar A.H. (2002). The impact of oxidative stress on Arabidopsis mitochondria.
The Plant Journal 32: 891–904.
160. Tanudji M., Sjling S., Glaser E., Whelan J. (1998) Signals Required for the Import and Processing of the Alternative Oxidase into Mitochondria. J. Biol. Chem., 274, 1286-1293.
161. Taylor N.L., Heazlewoodt J.L., Day D.A., Millar A.H. (2005) Differential impact of environmental stresses on the pea mitochondrial proteome. Mol. Cell.
Proteomics, 4, 1122-1133.
162. Trumpower, B.L., Gennis, R.B. (1994). Energy transduction by cytochrome complexes in mitochondrial and bacterial respiration: The enzymology of coupling electron transfer reactions to transmembrane proton translocation. Annu. Rev. Biochem, 63, 675-716.
163. Unseld M., Marienfeld J.R., Brandt P., Brennicke A. (1997) The mitochondrial genome of Arabidopsis thaliana contains 57 genes in 366924 nucleotides. Nat. Genet., 15, 57–61.
164. Van Aken O., Giraud E., Clifton R., Whelan J. (2009) Alternative oxidase: a target and regulator of stress responses. Physiol. Plant., 137, 354-361.
165. Vankova R., Hsiao K.C., Bornman C.H., Gaudinova A. (1991) Effects of synthetic cytokinins on levels of endogenous cytokinins and respiration Patterns of Beta vulgaris cells in suspension. Plant Growth Regulation., 10, 197-199.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
166. Vanlenberge G.C., Yip J.Y.H., Parsons H.L. (1999) In organelle and in vivo evidence of the importance of the regulatory sulfhydryl/disulfide system and piruvate for alternative oxidase activity in tobacco. Plant. Physiol., 100, 115-119.167. Vanlerberghe G.C., Robson C.A., Yip J.Y.H. (2002) Induction of mitochondrial alternative oxidase in response to a cell signal pathway down-regulating the cytochrome pathway prevents programmed cell death. Plant Physiol., 129, 1829-1842.
168. Vercesi A.E. (2001) The discovery of an uncoupling mitochondrial protein in plants. Biosci. Rep., 21, 195-200.
169. Vogel J.P., Woeste K.E., Theologis A., Kieber J.J. (1998). Recessive and dominant mutations in the ethylene biosynthetic gene ACS5 of Arabidopsis confer cytokinin insensitivity and ethylene overproduction, respectively. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 95, 4766–4771.
170. Vojnikov V., Korzun A., Pobezhimova T., Varakina N. (1984) Effect cold shock on the mitochondrial activity and on the temperature of winter wheat seedlings.Biochim. Physiol. Pflanz., 179, 327-330.
171. Wagner A.M. (1995) A role for active oxygen species as second messengers in the induction of alternative oxidase gene expression in Petunia hybrida. FEBS Lett., 368, 339-342.
172. Wallace D.C. (2005) A mitochondrial paradigm of metabolic and degenerative diseases, aging, and cancer: a dawn for evolutionary medicine. Ann. Rev. Genet., 39, 359Wang H., Liang X., Huang J., Zhang D., Lu H., Liu Z., Bi Y. (2010) Involvement of Ethylene and Hydrogen Peroxide in Induction of Alternative Respiratory Pathway in Salt-Treated Arabidopsis Calluses. Plant Cell Physiol 51, 1754-1765.
174. Weihe A. (2004) The transcription of plant organelle genomes. In: Molecular Biology and Biotechnology of Plant Organelles. Chloroplasts and Mitochondria. H.
Daniell, C. Chase (eds.) Springer, Dordrecht, 213-237.
175. Yang J., Zhang M., Yu J. (2008) Mitochondrial retrograde regulation tuning fork in nuclear genes expressions of higher plants. J. Genet. Genomics, 35, 65-71.
176. Yoshida1 K., Noguchi K. (2009) Differential gene expression profiles of the mitochondrial respiratory components in illuminated Arabidopsis leaves. Plant Cell Physiol., 50, 1449-1462.
177. Zhang L., Xing D. (2008) Methyl Jasmonate Induces Production of Reactive Oxygen Species and Alterations in Mitochondrial Dynamics that Precede Photosynthetic Dysfunction and Subsequent Cell Death. Plant Cell Physiol., 49, 1092-1111.
178. Zhang Y., Chen K., Zhang S., Ferguson I. (2003) The role of salicylic acid in postharvest ripening of kiwifruit. Postharvest Biology and Technology., 28, 67-74.
179. Zottini M., Alex Costa1 A., De Michele R., Ruzzene M., Carimi F., Lo Schiavo.F. (2007) Salicylic acid activates nitric oxide synthesis in Arabidopsis. J. Exp.
Bot. 58, 1397-1405.
«