Генетична детермінація та функція RR­білків − регуляторів фотоперіодичних реакцій і циркадних ритмів у рослин

Тоцький В.М., Дьяченко Л.Ф., Мутерко О.Ф., Балашова І.А., Топтіков В.А.

Огляд 

Огляд присвячений аналізу сучасної літератури з питань генетичної детермінації і доменної організації недавно постульованих двокомпонентних сигнальних систем, наявних у прокаріотів і еукаріотів. Показана причетність зазначених структур до регулювання численних морфофізіологічних процесів у рослин. Ключовими елементами цих сигнальних систем є RR-білки, що запускають каскад фосфотрансферазних реакцій і безпосередньо чи за участі посередників регулюють транскрипцію і активність інших білків, в тому числі ферментів, у відповідь на вплив гормонів та чинників зовнішнього середовища. З цих позицій викладено сучасні уявлення про молекулярно-генетичні механізми фотоперіодичної реакції, циркадних ритмів і антистресових реакцій у рослин. Простежено зв’язок між експресією генів фоторецепторів і чутливістю рослин до фотоперіоду. Наведено власні дані, отримані на ізогенних лініях пшениць, про залежність експресії структурних генів ферментів від алельного складу деяких РRR-локусів та тривалості впливу низької температури.

Тоцкий В.Н., Дьяченко Л.Ф., Мутерко А.Ф., Балашова И.А., Топтиков В.А. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДЕТЕРМИНАЦИЯ И ФУНКЦИЯ RR-БЕЛКОВ – РЕГУЛЯТОРОВ ФОТОПЕРИОДИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И ЦИРКАДНЫХ РИТМОВ У РАСТЕНИЙ

Обзор посвящен анализу современной литературы о генетической детерминации и доменной организации недавно открытых двухкомпонентных сигнальных систем у про- и эукариотов. Показана причастность указанных структур к регуляции многочисленных морфофизиологических процессов у растений. Ключевыми элементами сигнальных систем являются RR-белки, запускающие каскад фосфотрансферазных реакций и непосредственно или опосредованно регулирующие транскрипцию, а следовательно, трансляцию и активность других белков, в том числе ферментов, в ответ на действие гормонов или факторов окружающей среды. С этих позиций изложены современные представления о молекулярно-генетических механизмах фотопериодической реакции, циркадных ритмов и антистрессовых реакций у растений. Рассмотрена связь между экспрессией генов фоторецепторов и чувствительностью растений к фотопериоду. Приведены собственные данные, полученные на изогенных линиях пшеницы, о зависимости экспрессии структурных генов ферментов от аллельного состава отдельных РRR-локусов и длительности действия низкой температуры.

Ключові слова: двухкомпонентная сигнальная система RR-белки, доменная организация, фотопериодизм, циркадные ритмы растений, РRR-гены, ген-энзимные системы пшениц
двокомпонентні сигнальні системи, RR-білки, доменна організація, фотоперіодизм, циркадні ритми рослин, РRR – гени, ген-ензимні системи пшениць

Цитологія і генетика 2012, том 46, № 5, C. 72-91

E-mail: diachenkolf mail.ru

Тоцький В.М., Дьяченко Л.Ф., Мутерко О.Ф., Балашова І.А., Топтіков В.А. Генетична детермінація та функція RR­білків − регуляторів фотоперіодичних реакцій і циркадних ритмів у рослин, Цитологія і генетика., 2012, том 46, № 5, C. 72-91.

В "Cytology and Genetics". Якщо тільки можливо, цитуйте статтю по нашій англомовній версії:
V. M. Totskii, L. F. Dyachenko, O. F. Muterko, I. A. Balashova, V. A. Toptikov Genetic determination and function of RR proteins, regulators of photoperiodic reactions, and circadian rhythms in plants, Cytol Genet., 2012, vol. 46, no. 5, pp. 319-334
DOI: 10.3103/S009545271205009X