РЕЗЮМЕ. Мультигенные семейства широко представлены в геномах высших растений и необходимы для обеспечения надежности функционирования клетки. Повреждения отдельных генов могут быть компенсированы различными метаболическими изменениями, но конкретные механизмы таких компенсаций остаются недостаточно изученными. В работе представлены новые данные касательно механизмов метаболической компенсации у нокаут-мутантов по фотодыханию cat2, cat3 и cat2cat3 Arabidopsis thaliana, у которых отсутствует активность изоформ каталазы CAT2 и CAT3. Выращивание мутантов при слабом освещении при оптимальной или повышенной температуре не вызывает никаких морфологических, физиологических и биохимических признаков оксидативного стресса. Каждая из мутантных линий имеет специфические особенности в работе компенсаторных механизмов. У мутанта cat2 обнаружена дополнительная активация изоформы CAT3, тогда как линии cat3 и cat2cat3 демонстрируют индукцию изоформы CAT1, которая обычно отсутствует в молодых листьях, а также активацию пероксидаз, а именно APX и POD. Сравнение полученных результатов и ранее опуб-ликованных данных показало, что отсутствие изо-форм CAT2 и CAT3 компенсируется активацией соответственно неферментных и ферментативных механизмов защиты.
Мультигенні родини широко представлені в геномах вищих рослин і є необхідними для забезпечення надійності функціонування клітини. Пошкодження окремих генів може бути компенсовано різними метаболічними змінами, але конкретні механізми таких компенсацій залишаються недостатньо вивченими. В роботі представлено нові дані стосовно механізмів метаболічної компенсації у нокаут-мутантів за фотодиханням cat2, cat3 і cat2cat3 Arabidopsis thaliana, в яких відсутня активність ізоформ каталази CAT2 і CAT3. Вирощування мутантів при слабкому освітленні за оптимальної або підвищеної температури не призводить до жодних морфологічних, фізіологічних та біохімічних ознак оксидативного стресу. Кожна з мутантних ліній має специфічні особливості у роботі компенсаторних механізмів. У мутанта cat2 виявлено додаткову активацію ізоформи CAT3, тоді як лінії cat3 і cat2cat3 демонструють індукцію ізоформи CAT1, яка зазвичай відсутня у молодих листках, а також активацію пероксидаз, а саме APX і POD. Порівняння отриманих результатів і раніше опублікованих даних показало, що відсутність ізоформ CAT2 і CAT3 переважно компенсується активацією відповідно неферментних та ферментативних механізмів захисту.
Ключові слова: каталаза, нокаутні мутанти, антиоксидантна система, метаболічна компенсація, Arabidopsis thaliana
