ГЕН LTS3 КОНТРОЛИРУЕТ СВЕТОНЕЗАВИСИМЫЙ БИОСИНТЕЗ ХЛОРОФИЛЛА У ЗЕЛЕНОЙ ВОДОРОСЛИ CHLAMYDOMONAS REINHARDTII



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Генетический контроль светонезависимых процессов формирования пигментов в растительной клетке изучали на модели мутантов по гену LTS3 одноклеточной зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii, у которых темновой биосинтез хлорофилла нарушен на этапе, предшествующем конверсии протохлорофиллида в хлорофиллид. В условиях гетеротрофного роста эти мутанты не синтезируют хлорофилл и накапливают протопорфирины, а при переносе на свет - зеленеют. Фенотипическое проявление мутаций в гене LTS3 изучено на уровне пигментного состава, активности ферментов биосинтеза хлорофилла и экспрессии генов, кодирующих эти ферменты. Осуществлено позиционное клонирование гена LTS3, и установлено, что он кодирует фактор транскрипции семейства GATA , который в темноте активирует экспрессию генов, кодирующих ферменты биосинтеза хлорофилла: магнийхелатазу и глутамат 1-полуальдегид аминотрансферазу, и, по-видимому, необходим для адаптации фотосинтезирующей клетки к фототрофным условиям.

Об авторах

Елена Михайловна Чекунова

Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, РФ

Email: elena_chekunova@mail.ru

Наталья Владимировна Савельева

Нанси-Лорейн Центр INRA, Шампену, Франция

Email: nata.saveljeva@gmail.com.

Список литературы

  1. Александрова Н. Н., Крэла Л. П., Тугаринов В. В., 1979. Генетическая детерминация признаков хлороп- ласта у хламидомонады. Сообщ. I. Создание множес- твенно-маркированных линий // Исследования по генетике. Вып. 8. С. 139-149.
  2. Беляева О. Б., 2009. Светозависимый биосинтез хлорофилла. Москва: Бином. Лаборатория знаний, 232 с.
  3. Квитко К. В., Борщевская Т. Н., Чунаев А. С., Ту‑ гаринов В. В., 1983. Петергофская генетическая коллекция штаммов зеленых водорослей Chlorella, Scenedesmus, Chlamydomonas // Культивирование коллекционных штаммов водорослей. Л. С. 28-56.
  4. Cтолбова А. В., 1971. Генетический анализ пиг- ментных мутаций Chlamydomonas reinhardtii. Сообщ. I. Идентификация основных пигментов и опи- сание коллекции пигментных форм // Генетика. Т. 7 № 9. С. 90-94.
  5. Терентьев П. В., Ростова Н. С., 1977. Практикум по биометрии. Ленинград: ЛГУ. С. 20-34 .
  6. Чекунова Е. М., Квитко К. В., 1986. Генетическое изучение мутантов хламидомонады, накапливающих протопорфирин IX // Исследования по генетике. N 10. С. 104-112.
  7. Чекунова Е. М., Шалыго Н. В., Яронская Е. Б. и др., 1993. Регуляция биосинтеза предшественников хлорофилла у мутантов зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii // Биохимия. Т. 58. Вып. 9. С. 1430-1436.
  8. Шалыго Н. В., Чекунова Е. М., Чунаев А. С.,
  9. Аверина Н. Г., 1990. Анализ состава порфиринов в мутантах Chlamydomonas reinhardtii // Известия АН БССР. Сер. Биол. наук. N4. С. 53-57.
  10. Armstrong G. A., 1998. Greening in the dark: Ligthindependent chlorophyll biosynthesis from anoxygenic photosynthetic bacteria to gymnosperms // J. Photochem. Photobiol. B: Biology. Vol. 43. P. 87-100.
  11. Bi Y. M, Zhang Y., Signorelli T. et al., 2005. Genetic analysis of Arabidopsis GATA transcription factor gene family reveals a nitrate-inducible member important for chlorophyll synthesis and glucose sensitivity // Plant J. Vol. 44(4). P. 680-692.
  12. Cahoon A. B., Timko M., 2000. Yellow-in-the-dark mutants of Chlamydomonas lack the CHLL cubunit of light-independent protochlorophyllide reductase // The Plant Cell. Vol. 12. P. 559-568.
  13. Chekounova E., Voronetskaya V., Papenbrock J. et al., 2001. Characterization of Chlamydomonas mutants defective in the H subunit of Mg-chelatase // Mol. Gen. Genet. Vol. 266. P. 363-373.
  14. Choquet Y., Rahire M., Girard-Bascou J. et al., 1992. A chloroplast gene is required for light-independent accumulation of chlorophyll in Chlamydomonas reinhardtii // J. EMBO. Vol. 11. N 5. P. 1697-1704.
  15. Ford C., Mitchell S., Wang W. Y., 1981. Protochlorophyllide photoconversion mutants of Chlamydomonas reinhardtii // Mol. Gen. Genet. Vol. 184. P. 460-464.
  16. Forreiter C., Apel K., 1993. Ligth-independent and lightdependant protochlorophyllide-reducing activities and two distinct NADPH-protochlorophyllide oxidoreductase polypeptides in mountain pine (Pinus mugo) // Planta Vol. 190. P. 536-545.
  17. Harris E. H., 1989. The Chlamydomonas Sourcebook: a comprehensive guide to biology and laboratory use. - San Diego, California: Academic Press, 780 p.
  18. Li J., Timko M. P., 1996. The pc-1 phenotype of Chlamydomonas reinhardtii results from a deletion mutation in the nuclear gene for NADPH protochlorophyllide oxidoreductase // Plant. Mol. Biology. Vol. 30. P. 15-37.
  19. Merchant S. S, Prochnik S. E., Vallon O. et al., 2007. The Chlamydomonas genome reveals the evolution of key animal and plant functions // Science. Vol. 318 (5848). P. 245-250.
  20. Ohad I., Siekevitz P., Palade G. E., 1967. Biosynthesis of chloroplast membranes II Plastid differentiation during greening of a dark grown algal mutant (Chlamydomonas reinhardti) // J. Cell Biology. Vol. 35. P. 553-584.
  21. Reinbothe S., Reinbothe C., 1996. The regulation of enzymes involved in chlorophyll biosynthesis // Eur. J. Biochemistry. Vol. 237. P. 323-343.
  22. Rochaix J.-D., 1995. Chlamydomonas as the photosynthetic yeast // Annu. Rev. Genet. Vol. 29. P. 209-230.
  23. Rymarquis L. A., Handley J. M., Thomas M,
  24. Stern D. B., 2005. Beyond complementation. Mapbased cloning in Chlamydomonas reinhardtii // Plant Physiol. Vol. 137. P. 557-566.
  25. Timko M. P., 1998. Pigment biosynthesis: Chlorophylls, Heme, and Carotenoids // The molecular biology of chloroplast and mitohondria in Chlamydomonas / Eds.:
  26. J.-D. Rohaix et al., Kluwer Academic Pabl. P. 377-341.
  27. Wang W-Y, Wang W.L, Boynton J. E., Gillham N. E., 1974. Genetic Control of Chlorophyll Biosynthesis in Chlamydomonas. Analysis of mutants at two loci mediating the conversion of protoporthyrin-IX to magnesiumprotoporthyrin // J. Cell Biology. Vol. 63. P. 806-823.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Чекунова Е.М., Савельева Н.В., 2010

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 65617 от 04.05.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах