Цитологія і генетика 2025, том 59, № 5, 61-69
Cytology and Genetics , том , № , , doi: https://www.doi.org/

Адаптація до стресу: підвищена стійкість до Cd2+ та радіоміметиків у Arabidopsis thaliana з Чорнобильської зони

Бриков В., Талалаєв O., Шевченко Г.

  1. Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, 01004, Київ, Україна
  2. Institute of Experimental Botany, Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic
  3. Auto Tissue Berlin GmbH, Berlin, Germany

Дослідження екотипів Arabidopsis thaliana із зони Чорнобильської атомної електостанції виявило їхню підвищену стійкість до кадмію (Cd+2) та радіоміметиків (блеоміцину/зеоцину). Так, проростки чорнобильського екотипу Che07 демонстрували знижене інгібування росту коренів за умов Cd-індукованого стресу. Вперше встановлено, що зеоцин переважно впливає на клітини кореневої меристеми, тоді як Cd2+ переважно чинить вплив на клітини зони розтягу. Така диференційована відповідь може бути наслідком варіацій у стадіях розвитку клітин, специфіки дії генотоксичних агентів та активності захисних механізмів у різних ростових зонах кореня. Аналіз руйнування ДНК та її здатності до відновлення після обробки радіоміметиком виявив швидку (впродовж 3 хв) активацію репараційних механізмів у чорнобильських екотипах Che5 і Che07. Підвищена експресія гена цикліну CycB2;1 та зниження експресії гена кінази CDKG1 після обробки блеоміцином свідчать про зміни у регуляції клітинного циклу, зокрема про його зупинку на фазі G2. Така адаптивна відповідь, ймовірно, спрямована на пригнічення переходу до мітозу, що запобігає передачі ушкодженої ДНК дочірнім клітинам. В екотипах A. thaliana з Чорнобильської зони відмічено активацію специфічних антиоксидантних ферментів, що протидіє окиснювальному стресу та пошкодженню геному. Припускається, що рослини A. thaliana із зони ЧАЕС використовують унікальні механізми адаптації до екологічного стресу та руйнування ДНК, набуті, ймовірно, внаслідок тривалого впливу іонізуючого випромінювання. Дослідження стійкості рослин до іонізуючого випромінювання та важких металів є важливим для розробки фіторемедіаційних стратегій, а також може сприяти розвитку біотехнологій підвищення стійкості рослин до інших абіотичних стресових факторів.

Ключові слова: Arabidopsis thaliana, руйнування ДНК, важкі метали, радіоміметики, cтабільність геному, стійкість рослин

Цитологія і генетика
2025, том 59, № 5, 61-69

Current Issue
Cytology and Genetics
, том , № , ,
doi:

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література