BioScience Blog – Научный Биологический блог

Внастоящее время биологическая роль метилового спирта в растении остаётся неясной. Основным источником метанола в растительной клетке является деэстерификация пектина ферментом пектинметилэстеразой (ПМЭ). Как было показано в нашей лаборатории, уровень экспрессии этого фермента, а также количество выделяемого метанола повышается при различных стрессах, в частности при механическом повреждении, вирусной инфекции или введении трансгена. Эти факты позволили предположить, что метанол участвует в механизмах защиты растения от вирусного и, возможно, бактериального или грибного заражения. Роль метанола в реакции на подобные стрессы показана нами экспериментально – обработка листьев растения нетоксичными концентрациями метилового спирта повышает его устойчивость к вирусной инфекции, а также снижает эффективность экспрессии трансгенов. Дальнейшие исследования выявили некоторые причины этого явления. Во-первых, это повышение активности посттранскрипционного умолкания генов, во-вторых, подавление импорта белков в ядро, и, в-третьих, изменение паттерна экспрессии белков. Последний факт был получен с помощью метода вычитающей гибридизации.

Этот метод, основанный на подавлении ПЦР за счет инвертированных концевых повторов, позволяет сравнить РНК двух образцов: листа, обработанного метанолом, и контрольного листа N. bentamiana. Белки, экспрессия генов которых при воздействии метанола возрастает наиболее значимо: ингибитор протеиназ II, бета-1,3-глюконаза (разные изоформы), белок EIG-J7, индуцируемый элиситорами, белок защиты от патогенных грибов СВР 20, адометионин-декарбоксилаза, индуцируемая бактериями или грибами пероксидаза. Примечательно, что некоторые из этих белков участвуют в противобактериальной защите растения. Также повышена активность генов регуляторных (гомолог кальценурина, калеозин, предположительная металлофосфотаза, гомолог фосфотазы С2), транспортных (плазмодесмальный транспортёр PDR40-2) и других белков. Значительно снижается экспрессия генов некоторых белков, в частности динеина и неспецифических липидных транспортеров. В настоящее время выделены гены ингибитора протеиназ II и плазмодесмального транспортера. Их промоторные последовательности изучаются на предмет индукции метанолом.