БИОХИМИЯ, 2011, том 76, вып. 12, с. 1671–1685
УДК 577.
Классификация и характеристика потенциальных генов цитохрома P450 из Panax ginseng C.A. MEYER
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: абиотический стресс, биотический стресс, EST, экспрессия генов, in silico, Panax ginseng, вторичные метаболиты.
Аннотация
Растительный гем-содержащий цитохром P450 (P450) является суперсемейством монооксигеназ, катализирующих присоединение атома кислорода с O2 на субстрат с последующим восстановлением второго атома до воды. Считается, что P450 участвует в механизмах химической защиты наземных растений от воздействий окружающей среды; некоторые представители семейства участвуют во вторичном метаболизме и метаболизме гормонов. Однако взаимоотношение генов P450 Panax ginseng с точки зрения эволюции остается недостаточно изученным. Проведен анализ базы данных экспрессируемых маркерных последовательностей женьшеня; было идентифицировано 116 новых потенциальных генов семейства P450. На основании сходства кодируемых аминокислотных последовательностей гены были разделены на четыре клана и 22 семейства. Характерные последовательности потенциальных генов P450 P. ginseng и известных представителей семейства Р450 из других растений использовали для построения филогенетического дерева. Сравнение идентифицированных генов с геномами других растений показало, что большая часть генов семейства Р450 P. ginseng представлена у других двудольных растений. С учетом функции семейства P450 отобраны семь генов P450, орган-специфическая экспрессия которых была проанализирована в условиях биотического и абиотического стрессов методом количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени с предшествующей обратной транскрипцией. Оказалось, что в разных органах различные гены экспрессируются по-разному. Неодинаковый уровень экспрессии генов Р450 в условиях биотического и абиотического стрессов свидетельствует об участии некоторых генов в ответе на стресс. Увеличение транскрипции генов P450 при обработке метилжасмонатом или в результате заражения растения грибами подтвердило предположение об участии продуктов специфических генов в биосинтезе вторичных метаболитов. Полученные в настоящей работе результаты являются основой для дальнейшего исследования функций и роли P450 в различных биохимических каскадах в P. ginseng.