В данной работе показано изменение метильного статуса промотора гена пируватдегидрогеназы (ПДГ) в листьях кукурузы в условиях острого солевого стресса. Применение метода бисульфитного секвенирования позволило провести оценку изменения метилирования цитозина сайтах CG, что может обуславливать регуляцию транскрипционной активности исследуемого гена. Для оценки метилного статуса проведена амплификация и секвенирование фрагмента промотора гена PDH-E1 после предварительной бисульфитной конверсии ДНК. Показано, что уровень метилирования CpG-сайтов в исследуемом фрагменте достоверно возрастает с 66,7 % в контроле до 77,8 % через 6 ч и 88,9 % через 12 и 24 ч стресса. Анализ экспрессии данного гена методом ПЦР в реальном времени показал уменьшение его транскриптов в данный период эксперимента, достигающее ~10 % от контрольного уровня к 24 ч. Установлена выраженная отрицательная корреляция (r = -0,98) между уровнем метилирования промотора и экспрессией гена PDH-E1. Полученные данные свидетельствуют, что эпигенетическим механизмом, участвующим в регуляции транскрипции PDH-E1 в листьях кукурузы в условиях солевого стресса, может выступать метилирование его промоторной области по цитозину.
Zea mays, пируватдегидрогеназа, метилирование ДНК, солевой стресс, промотор, экспрессия гена
1. Budde, R.J., Randall, D.D. Pea leaf mitochondrial pyruvate dehydrogenase complex is inactivated in vivo in a light-dependent manner // Proc Natl Acad Sci USA. - 1990. - V. 87. - P. 673–676. doi:https://doi.org/10.1073/pnas.87.2.673.
2. Che-Othman, M.H., Millar, А.H., Taylor, N L. Connecting salt stress signalling pathways with salinity‐induced changes in mitochondrial metabolic processes in C3 plants // Plant Cell Environ. - 2017. - V. 40. - P. 2875-2905. doi:https://doi.org/10.1111/pce.13034. EDN: https://elibrary.ru/YKRBNG
3. Saha, P., Kunda, P., Biswas, A.K. I nfluence of sodium chloride on the regulation of Krebs cycle intermediates and enzymes of respiratory chain in mungbean (Vigna radiata L. Wilczek) seedlings // Plant Physiol Biochem. - 2012. - V. 60. - P. 214–222. doi:https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2012.08.008. EDN: https://elibrary.ru/YDEOGN
4. Tovar-Mendez, A., Miernyk, J.A., Randall D.D. Regulation of pyruvate dehydrogenase complex activity in plant cells // Eur J Biochem. - 2003. - V. 270. - -P. 1043–1049. doi:https://doi.org/10.1046/j.1432-1033.2003.03469.x. EDN: https://elibrary.ru/MAHYQF
5. Plant pyruvate dehydrogenase complexes. in Alpha-Keto Acid Dehydrogenase Complexes / M.S. Patel, T.E. Roche, R.A. Harris, Eds., Basel: Birkhäuser Basel, 1996. - P. 71–92. doi:https://doi.org/10.1007/978-3-0348-8981-0_5.
6. Chinnusamy, V., Zhu, J.-K. Epigenetic regulation of stress responses in plants // Current Opinion in Plant Biology. - 2009. 1- V. 2. - P. 133–139. doi:https://doi.org/10.1016/j.pbi.2008.12.006. EDN: https://elibrary.ru/MLMHAR
7. Liu, J., He, Z. Small DNA Methylation, Big Player in Plant Abiotic Stress Responses and Memory // Front. Plant Sci. - 2020. - V. 11: 595603. doi:https://doi.org/10.3389/fpls.2020.595603. EDN: https://elibrary.ru/GSSLHK
8. Law, J.A., Jacobsen, S.E.E stablishing, maintaining and modifying DNA methylation patterns in plants and animals // Nat Rev Genet. - 2010 - V. 11. - P. 204–220. doi:https://doi.org/10.1038/nrg2719. EDN: https://elibrary.ru/MYZPDZ
9. Che-Othman, M.H., Jacoby, R.P., Millar, A.H. et al. Wheat mitochondrial respiration shifts from the tricarboxylic acid cycle to the GABA shunt under salt stress // New Phytol. - 2020. V. 225. - P. 1166-1180. doi:https://doi.org/10.1111/nph.15713. EDN: https://elibrary.ru/JNVVRJ
10. Frommer, M., McDonald, L.E., Millar, D.S., et al. A genomic sequencing protocol that yields a positive display of 5-methylcytosine residues in individual DNA strands // Proceedings of the National Academy of Sciences. 1992. - V. 89. - P. 1827–1831. doi:https://doi.org/10.1073/pnas.89.5.1827.
11. Sun, M., Yang, Z., Liu, L., et al. DNA Methylation in Plant Responses and Adaption to Abiotic
