Россия
Ген CSY3, кодирующий цитозольный фермент АТФ-цитралиазу (АТФ-ЦЛ КФ 4.1.3.8) содержит составе своего промотора CpG-островок, что может обуславливать регуляцию за счет изменения степени их метилирования. На основании анализа нуклеотидной последовательности промотора гена CSY3 разработаны праймеры для бисульфитного секвенирования. Показана роль статуса метилирования отдельных CG-динуклеотидов промотора гена CSY3 АТФ-цитратлиазы в регуляции уровня их транскриптов, на что указывает прямая корреляция между степенью метилирования промоторов исследуемых генов и содержанием их мРНК в клетках листьев кукурузы при облучении светом разной длины волны. Исследования показывают, что изменение метилирования промотора гена CSY3 АТФ-цитратлиазы в листьях кукурузы при облучении светом разной длины волны связано с перераспределением метильного статуса цитозона между симметричными (CG и CNG), так и в рамках ассиметричного сайта CNN. При этом в асимметричных сайтах изменение метильного статуса цитозина при наличии активной формы фитохрома в клетке было незначительным. Фитохромная система, в частности фитохром В, проявляют регуляторное действие на уровне контроля экспрессии гена CSY3 АТФ-цитратлиазы, ключевую роль в котором играет изменение метильного статуса промоторной области.
кукуруза, метилирование ДНК, промотор, регуляция, фитохром
1. Fatland, B.L., Ke, J., Anderson, M.D., et al, Molecular Characterization of a Heteromeric ATP-Citrate Lyase That Generates Cytosolic Acetyl-Coenzyme A in Arabidopsis // Plant Physiology. - 2002. - V. 130. - P. 740–756. – DOI:https://doi.org/10.1104/pp.008110. EDN: https://elibrary.ru/YKSUOQ
2. Alabadi, D., Blazquez, M.A. Molecular interactions between light and hormone signaling to control plant growth // Plant Mol Biol. - 2009. – V. 69. – P. 409-417. - DOI:https://doi.org/10.1007/s11103-008-9400-y. EDN: https://elibrary.ru/UOGOOA
3. Ballare, C.Z. Light regulation of plant defense // Annu. Rev. Plant Biol. 2014. V. 65. P. 335-363. - DOI:https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-050213-040145.
4. Eprintsev, A.T., Fedorin, D.N., Igamberdiev, A.U. Ca2+ is involved in phytochrome A-dependent regulation of the succinate dehydrogenase gene sdh1-2 in Arabidopsis // J Plant Physiol. - 2013. - V. 170, N. 15. – P. 1349-1352. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.jplph.2013.04.006. EDN: https://elibrary.ru/RFNYFF
5. Buryanov, Ya.I., Shevchuk, T.V. DNA Methyltransferases and Structural-Functional Specificity of Eukaryotic DNA Modification // Biochemistry (Moscow). – 2005. - V. 70, N. 7. - P. 730. - DOI:https://doi.org/10.1007/s10541-005-0178-0. EDN: https://elibrary.ru/LIXTMB
6. Chan, S.W., Henderson, I.R., Jacobsen, S.E. Gardening the genome: DNA methylation in Arabidopsis thaliana // Nature Rev. Genet. – 2005. – V. 6. – P. 351–360. - DOI:https://doi.org/10.1038/nrg1601. EDN: https://elibrary.ru/MCVJQT
7. Li, Y., Tollefsbol, T.O. DNA methylation detection: bisulfite genomic sequencing analysis // Methods Mol Biol. - 2011. – V. 791. – P. 11-21. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-61779-316-5_2.
8. Marinus, M.G., Casadesus, J. Roles of DNA adenine methylation in host-pathogen interactions:mismatch repair, transcriptional regulation, and more // FEMS Microbiol. – 2009. – V. 33. – № 3. – P. 488–503. - DOI:https://doi.org/10.1111/j.1574-6976.2008.00159.x.
9. Igamberdiev, A.U., Eprintsev, A.T., Fedorin, D.N., et al. Phytochrome-mediated regulation of plant respiration and photorespiration // Plant Cell Environ. – 2014. – V. 37. – P. 290-299. - DOI:https://doi.org/10.1111/pce.12155. EDN: https://elibrary.ru/SKKVKP
10. Fedorin, D.N., Eprintsev, A.T., Igamberdiev, A.U. The role of promoter methylation of the genes encoding the enzymes metabolizing di- and tricarboxylic acids in the regulation of plant respiration by light // J Plant Physiol. - 2024 - V.294: 154195. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.jplph.2024.154195.
11. Chomczynski, Sacchi, P.N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction // Analytical biochemistry. – 1987. – V. 162. – P. 156–159. - DOI:https://doi.org/10.1006/abio.1987.9999. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-2697(87)90021-2; EDN: https://elibrary.ru/SNBWPF
12. Cokus, S.J., Feng, S., Zhang, X., et al. Shotgun bisulphite sequencing of the Arabidopsis genome reveals DNA methylation patterning // Nature Letters. – 2008. – V. 452. – P. 215-219. - DOI:https://doi.org/10.1038/nature06745. EDN: https://elibrary.ru/LULIDV
13. Lucibelli, F.M., Valoroso, C., Aceto, S. Plant DNA Methylation: An Epigenetic Mark in Development, Environmental Interactions, and Evolution // Int J Mol Sci. – 2022. – V. 23: 8299. - DOI:https://doi.org/10.3390/ijms23158299. EDN: https://elibrary.ru/YLXDBP
14. Kreslavski, V.D., Los, D.A., Schmitt, F.J. et al. The impact of the phytochromes on photosynthetic processes // Biochim. Biophys. Acta. - 2018. - V. 1859. - P. 400-408. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2018.03.003. EDN: https://elibrary.ru/XXVVVR
