Розробка трансгенних ліній Arabidopsis thaliana чутливих до хімічних мутагенів

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.15. - генетика. - Институг гигиены и медицинской экологии им. О.М. Марзеева АМН Украини, Киев, 2003.

Разработана методология получения 25 трансгенных линий растений Arabidopsis thaiianac генами RPD3, SIR2, SU(VAR) 3-7, которые регулируют структуру хроматина. Созданы конструкции этих генов с векторами pMEX, pTA7002, BinAR. Исследована чувсгвительность трансгенных линий к разным концентрациям химических мутагенов:

MMS, MN, MNU, дексаметазона и митомицина С. Гистохимическим анализом на реставрацию -глукуронидазного гена (GUS гена) выявлено незначительное уменьшение явлений интрахромосомной гомологической рекомбинации под влиянием MMS, MN, MNU, дексаметазона и повышенную чувствительность проростков ТР к митомицину С. Установлено, что соли тяжелых металлов влияют на репаративные процессы ДНК 2 трансгенных линий: N1DC4 no.561 pMEX/Si2-2, N1DC4 no.561 pMEX/Si2-4. По степени активности генетических эффектов соли тяжелых металлов составляют ряд: кадмий > кобальт > медь > хром > никель.

Доказано, что инкубация проростков ТР с трихостатином А изменяет способ-ность растительного генома к проникновению Т-ДНК. Растения, проросшие в среде с добавлением ТСА, имели повышенную эффективность трансформации, по сравне-нию с контролем, от 23,47 до 37,90 % в зависимости от линий Arabidopsis thaliana.

При проращивании семян трансгенных растений линий Col-0 BinAR/SIR2-8, Col-0 BinAR/SIR2-7, BAR BinAR/RPD3-1, BAR BinAR/RPD3-9, N1DC4 no.561 pTA/ SiR2-2, N1DC4 no.561 pTA/SiR2-3, N1DC4 no.561 pMEX/SiR2-2, N1DC4 no.561 pMEX/ SiR2-4 в пробах почв химически загрязненных зон (города Ивано-Франковск, Калуш, Бурштин), установлено вираженные изменения фенотипа и уменьшение частоты во-становдения GUS гена по сравнению с контролем (Верховинский район). В линиях TPN1DC4 no.561 pMEX/SIR2-2 і N1DC4 no.561 pMEX/SIR2-4 не выявлено повышения количества рекомбинационных явлений под воздействием химических мутагенов. Эти линни могут использоваться в последующих экспериментах по разработке генетически модифицированных растений, устойчивых к химическим соединениям.

Обосновано использования полученных линий ТР, чувствительных к химическим факторам, в качесгве модельного обьекта для повышения эффективности тестирования мутагенов окружающей среды.

Ключевые слова: трансгенные растения Arabidopsis thaliana, гены-регуляторы структуры хроматина, гомологичная рекомбинация, химические мутагены.

Orel N.O. Work out transgenic lines Arabidopsis thaliana perceptible to chemical. mutagents. - Manuscript.

The dissertation for a candidate's degree in Biology, specialty 03.00.15 - genetics (biological science). -A.N. Marzeev's Institute for Hygiene and Medical Ecology of Ukrainian Academy of Medicine. - Kiev, 2003.

The methodology developing of 25 transgenic plant lines of Arabidopsis thaliana were given. Three genes, which regulating chromatin structure and taking part in homologous recombination (RPD3, SIR2, SU(VAR)3-7) were mapped and cloned in vectors pMEX, pTA7002 and BinAR. Sensitivity transgenic lines to different concentration of chemical mutagenes were tested. Histochemical analysis for restoration of functional -glucuronidase gene reveals insignificant reduction of the phenomena inrtachromosome homologous recombination under treatment with MMS, MN, MNU, dexametason and the raised sensitivity of TP to the Mitimicyn С. The influence of heavy metals on frequency of homologous recombination confirmed sensitivity of 2 transgenic lines: N1DC4 no.561 pMEX/Si2-2, N1DC4 no.561 pMEX/Si2-4. Mutagemcity of heavy metals on genetic effects make an activity line: cadmium > cobalt > copper > chrome > nickel. It is proved, that trichostatin A increased efficiency of transformation in Arabidopsis thaliana.

It is substantiated using of received sensitive to chemical factors transgenic lines, as modelling object, for increase of efficiency of testing мутагенов an environment,

The carried out experiments showed the expediency of developing the new plant tests-systems for estimation of chemical environmental contamination.

Key words transgenic plants Arabidopsis thaliana, genes-regulators of chromatfai structure, homologous recombination, chemical mutagenes.

Размещено на Allbest.ru