| Результаты этапа: Функциональная геномика — область науки, которая бурно развивается с
началом нового века. Выявление функции генов, контролирующих
адаптивный ответ и общее развитие растения, является важным вкладом в
изучение развития стрессовой адаптации, позволяет уточнить существующие схемы генетических сетей адаптивного ответа.
Исследования, направленные на определение функции этих генов, тесно
связаны с проблемами биотехнологии растений и проводятся в целом ряде
мировых лабораторий. Так, например, продолжается изучение
регуляторных генов CBF1-3, которые являются основными
транскрипционными факторами, регулирующими экспрессию генов в
каскаде адаптивного ответа на холод (Gilmour et al. 2004 Plant Mol Biol;
Doherty et al. 2009 Plant Cell; Dong et al. 2011 Proc Natl Acad Sci USA;
YongSig Kim et al. 2013 The Plant Journal). Не остаются без внимания гены
ICE1 и ICE2, которые предположительно, участвуют в регуляции
транскрипционных факторов CBF (Kanaoka et al. 2008 Plant Cell; Yanru Hu
et al. 2013 The Plant Cel). Но данные полученные в мировом сообществе по
гормональной регуляции этих генов и их участии в развитии устьичного
аппарата отрывочны, и не дают возможности отделить фунции этих двух
гомологичных генов. В то же время наши результаты являются
уникальными: мы впервые показали серьезное различие функций генов
ICE1 и ICE2, а также значимость гена ICE2 именно в защите апикальной
меристемы растения во время холодовой адаптиции. В настоящее время
вопросы ретроградного сигналинга вызывают большой интерес среди
ученых, идентифицируются новые гены, участвующие в этом процессе
(Lee et al. 2007 Proc. Natl. Acad. Sci. USA; Pogson et al. 2008 Cell) Влияние
факторов внешней среды на этот процесс, участие хлоропластных
сенсоров в развитии устойчивости – новая область генетики устойчивости
растений к стрессам (Inaba et. al. 2011 Int Rev Cell Mol Biol). Однако
полученные нами результаты являются уникальными. Мы впервые
доказали роль гена RpoTp, кодирующего РНК-полимеразу, в контроле
устойчивости арабидопсис к абиотическим стрессам. От RpoTp зависит
транскрипция хлоропластных генов. NEP транскрибирует ген PEP (plastidencoded
polymerase), которая, в свою очередь, может регулировать
активность генов фотосинтеза. Кроме того, известно о способности PEP генерировать различные «пластидные сигналы» посредством биосинтеза
тетрапирролов (Hricova 2006 Plant Physiol.). Наши оригинальные
результаты привносят новые данные и служат основой для дальнейших
исследований, ставя перед российской наукой задачи, вызывающие
интерес в мировом сообществе. |
