Biopolym. Cell. 2012; 28(5):363-367.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000071
Геноміка, транскриптоміка та протеоміка
Експресія гена gdh2 арабідопсису залежить від активності альтернативного шляху перенесення електронів у мітохондріях
1Тарасенко В. І., 1Гарник Є. Ю., 1Константинов Ю. М.
  1. Сибірський інститут фізіології і біохімії рослин СО РАН
    вул. Лермонтова 132, Іркутськ, Російська Федерація, 664033

Abstract

Мета. Дослідити рівень експресії гена gdh2, кодуючого субодиницю мітохондріальної глутаматдегідрогенази, у суспензійних культурах клітин арабідопсису з генетично модифікованим рівнем альтернативної оксидази AOX1a. Методи. Полімеразна ланцюгова реакція. Результати. Показано, що за обробки інгібітором основного шляху перенесення електронів антиміцином А вміст транскриптів gdh2 зростає у клітинах дикого типу і в клітинах зі зниженим рівнем альтернативної оксидази, однак він лишається незмінним у клітинах з її підвищеним вмістом. Висновки. Оскільки збільшений рівень альтернативної оксидази спричиняє зменшення ступеня відновлення пулу убіхінону у дихальному ланцюгу, отримані резудбтати свідчать на користь моделі, згідно з якою рівень експресії гена gdh2 залежить від редокс-стану убіхінонового пулу.
Keywords: Arabidopsis thaliana, електронно-транспортний ланцюг, альтернативна оксидаза, глутаматдегідрогеназа, антиміцин А.
Повний текст: (PDF, російською) (PDF, англійською)

References

[1] Clifton R., Lister R., Parker K. L., Sappl P. G., Elhafez D., Millar A. H., Day D. A., Whelan J. Stress-induced co-expression of alternative respiratory chain components in Arabidopsis thaliana Plant Mol. Biol 2005 58, N 2:193–212.
[2] Lister R., Chew O., Lee M. N., Heazlewood J. L., Clifton R., Parker K. L., Millar A. H., Whelan J. A transcriptomic and proteomic characterization of the Arabidopsis mitochondrial protein import apparatus and its response to mitochondrial dysfunction Plant Physiol 2004 134, N 2:777–789.
[3] Vanlerberghe GC, Robson CA, Yip JY. Induction of mitochondrial alternative oxidase in response to a cell signal pathway down-regulating the cytochrome pathway prevents programmed cell death. Plant Physiol. 2002;129(4):1829-42.
[4] Karpova O. V., Kuzmin E. V., Elthon T. E., Newton K. J. Differential expression of alternative oxidase genes in maize mitochondrial mutants Plant Cell 2002 14, N 12:3271–3284.
[5] Vanlerberghe G. C., McIntosh L. Alternative oxidase: from gene to function Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol 1997 48:703–734.
[6] Tarasenko V. I., Garnik E. Yu., Shmakov V. N., Konstantinov Yu. M. Induction of Arabidopsis gdh2 gene expression during changes in redox state of the mitochondrial respiratory chain Biochemistry (Moscow) 2009 74, N 1:47–53.
[7] Moller I. M. Plant mitochondria and oxidative stress: electron transport, NADPH turnover, and metabolism of reactive oxygen species Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol 2001 52:561–591.
[8] Maxwell D. P., Wang Y., McIntosh L. The alternative oxidase lowers mitochondrial reactive oxygen production in plant cells Proc. Natl Acad. Sci. USA 1999 96, N 14:8271–8276.
[9] Tarasenko V. I., Garnik E. Yu., Konstantinov Yu. M. Characterization of Arabidopsis mutant with inactivated gene coding for Fe-S subunit of mitochondrial respiratory chain complex I Russ. J. Plant Physiol 2010 57, N 3:392–400.
[10] Baker C. J., Mock N. M. An improved method for monitoring cell death in cell suspension and leaf disc assays using evans blue Plant Cell. Tissue and Organ. Culture 1994 39:7–12.
[11] Doyle J. J., Doyle J. L. A rapid isolation program for small quantities of fresh leaf tissue Phytochem. Bull 1987 19:11– 15.
[12] Garnik E. Yu., Tarasenko V. I., Kobsev V. F., Konstantinov Yu. M. Differential expression of maize mitochondrial genes as dependent on mitochondria redox state Russ. J. Plant Physiol 2006 53, N 4:463–468.
[13] Tarasenko V. I., Katyshev A. I., Kobzev V. F., Konstantinov Yu. M. Comparative analysis of nuclear and mitochondrial DNA topoisomerase I from Zea mays Mol. Biol. (Mosk.) 2008 42, N 1:88–95.
[14] Umbach A. L., Fiorani F., Siedow J. N. Characterization of transformed Arabidopsis with altered alternative oxidase levels and analysis of effects on reactive oxygen species in tissue Plant Physiol 2005 139, N 4:1806–1820.