Горина С.С., Габбасов Р.Т., Мухаметшина Н.Е., Гоголев Ю.В. ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАНСКРИПТОМА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА CYP74 В ЛИСТЬЯХ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА (LINUM USITATISSIMUM)
Ферменты липоксигеназной сигнальной системы играют важную роль при формировании устойчивости растений к патогенам. Липоксигеназный путь участвует в формировании важнейших гормонов и защитных метаболитов в растениях, водорослях и животных. Метаболиты таких путей получили общее название оксилипинов. Их биосинтез довольно хорошо изучен благодаря тому, что оксилипины играют важную роль в сигнальных и защитных процессах высших растений и животных, а также водорослей [1]. Недавно нашими коллегами были обнаружены в листьях льна активность дивинилэфирсинтазы и новая группа оксилипинов, синтезируемая при участии этого рментафе и не описанные ранее для других дивинилэфирсинтаз. В связи с этим исследование транскриптома представителей семейства CYP74 имеет особую актуальность.
Было проведено определение нуклеотидной последовательности транскриптов листьев льна-долгунца с использованием вырожденных праймеров, комплементарных последовательностям генов представителей семейства CYP74. Методом автоматического секвенирования с использованием термостабильной полимеразы были определены последовательности следующих фрагментов: LHF11-LHR21, полученный в результате полимеразной цепной реакции с праймерами на
гидропероксидлиазы; LHF1-LHR2 полученный в результате полимеразной цепной реакции с праймерами на алленоксидсинтазы. Секвенированные нуклеотидные последовательности сравнивали с базой данных нуклеотидных и аминофкислотных последовательностей NCBI.
В результате сравнения обнаружено, что последовательность фрагмента LHF1-LHR2 (алленоксидсинтазы) гомологична нуклеотидной последовательности мРНК алленоксидсинтазы льна-долгунца (Linum usitatissimum) на 100%. Это подтверждает экспрессию алленоксидсинтазы в листьях льна-долгунца в ответ на воздействие фитопатогена. Ранее было показано наличие транскриптов гена алленоксидсинтазы в листьях льна-долгунца в ответ на воздействие салициловой кислотой [2]. Сравнение нуклеотидной последовательности фрагмента LHF11-LHR21 (гидропероксидлиазы) с базой данных NCBI не обнаружил абсолютно гомологичной ей последовательности, В связи с этим нами были проведены трансляция нуклеотидной последовательности в аминокислотную и сравнение полученной последовательности в трех рамках считывания с базой данных NCBI. Обнаружено, что аминокислотная последовательность имеет гомологию с первичными последовательностями ферментов семейства CYP74. Проведено выравнивание этой последовательности с аминокислотными последовательностями других ферментов семейства CYP74 и выделены консервативные домены. Анализ консервативных доменов показал, чтоновый обнаруженный фермент предположительно принадлежит к подсемейству гидропероксидлиаз. Филогенетический анализ показал близость обнаруженного фермента с неспецифической дивинилэфирсинтазой чеснока [3], которая отличается от ранее описанных дивинилэфирсинтаз по первичной последовательности и по субстрат специфичности — в качестве субстрата она использует 9 – и 13-гидроперекиси. Новый спектр оксилипинов, обнаруженный И.Р. Чечеткиным с коллегами в листьях льна-долгунца, также предполагает нехарактерную для известных дивинилэфирсинтаз активность. В связи с этим можно предположить, что обнаруженный нами фермент может проявлять неспецифическую дивинилэфирсинтазную активность.
Таким образом, в транскриптоме листьев льна-долгунца мы обнаружили мРНК алленоксидсинтазы и нового неизвестного представителя семейства CYP74, который на основании анализа консервативных доменов предположительно можно отнести к гидропероксидлиазам.
Литература
1. Grechkin A.N. Recent developments in biochemistry of the plant lipoxygenase pathway // Progr. Lipid Res. – 1998. – V. 37. – P. 317-352.
2. Harms K., Ramirez I. Inhibition of Wound-Induced Accumulation of Allene Oxide// Plant Physiol. – 1998. – V. 118. – P. 1057-1065.
3. Stumpe M. et al. Divinyl ether synthesis in garlic bulbs / J. Exp. Botany. – 2008. – V. 59, № 4. – P. 907-915.
Loading ...