О.М. Федоренко, М.В. Зарецкая, О.Н. Лебедева.
Генетические и эпигенетические механизмы адаптации растений (на примере модельного вида ARABIDOPSIS THALIANA)
Ключевые слова: адаптация; эпигенетика; Arabidopsis thaliana; покой семян; время начала цветения; транскрипционная активность генов FLC, FT, DOG1
Представленный обзор публикаций посвящен исследованию генетических и эпигенетических основ процессов адаптации живых организмов, в частности, растений. Большой интерес к данной теме объясняется ее значением в понимании эволюционных изменений и механизмов сохранения популяций и видов. В статье рассматриваются вопросы генетического контроля адаптивно-значимых признаков растений (времени начала цветения и периода покоя семян) и эпигенетические механизмы регуляции активности генов, отвечающих за процессы адаптации на примере модельного вида Arabidopsis thaliana. Описаны различные стратегии жизненных циклов растений, основанные на сроках прорастания семян и времени начала цветения, адаптивная ценность которых может варьировать в зависимости от климата. Предполагается, что такая неоднородность жизненных стратегий является своеобразной формой страхования популяций от риска вымирания. Анализ литературных данных позволил нам выделить три канонических гена – FLC, FT, DOG1, описанных исследователями как ключевые в контроле адаптивно-значимых признаков растений, и рассмотреть механизмы регуляции их активности в различных условиях среды. В обзоре представлены молекулярные механизмы, координирующие активность генов на транскрипционном уровне: хроматиновые модификации, метилирование гистонов, участие микроРНК (miRNA) и длинных некодирующих антисмысловых РНК (lincRNA) в подавлении экспрессии генов, альтернативный сплайсинг, альтернативное полиаденилирование, активация экспрессии генов с помощью фактора транскрипции bZIP и некоторые другие. Установлено, что одним из важных механизмов адаптации является адаптивная плейотропия, предполагая, что покой и цветение могут координировано регулироваться через перекрывающиеся молекулярные пути.
Индексируется в РИНЦ