БИОХИМИЯ, 2017, том 82, вып. 9, с. 1318–1329
УДК 577.152.3
Влияние освещенности растений при разном фотопериоде на уровень экспрессии генов карбоангидраз α- и β-семейств в листьях Arabidopsis thaliana
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: фотосинтез, арабидопсис, интенсивность света, фотопериод, экспрессия генов, карбоангидраза, хлоропласты.
Аннотация
Исследовано изменение экспрессии генов, кодирующих карбоангидразы α-КА1, α-КА2, α-КА4, β-КА1, β-КА2, β-КА3, β-КА4, β-КА5 и β-КА6, в листьях растений Arabidopsis thaliana при увеличении интенсивности света 80–400 мкмоль квантов ФАР м–2 · с–1 в условиях разного фотопериода: короткого (8 ч) и длинного (16 ч) светового дня. Показана экспрессия двух форм гена, кодирующего самую высокую по содержанию карбоангидразу листьев, карбоангидразу β-КА1 стромы хлоропластов, At3g01500.2 и At3g01500.3. Содержание транскриптов At3g01500.3 было выше почти на порядок по сравнению с содержанием транскриптов At3g01500.2. При адаптации растений к высокой интенсивности света в условиях короткого дня уровень экспрессии обеих форм увеличивался, тогда как в условиях длинного дня увеличивалось содержание транскриптов только формы At3g01500.3, а формы At3g01500.2 – снижалось. Уровни экспрессии гена At3g01500.3 и генов хлоропластных карбоангидраз α-КА1, и α-КА4, α-КА2, а также цитоплазматической карбоангидразы β-КА2, существенно возрастали при увеличении интенсивности света в условиях короткого дня, а первых трех — и в условиях длинного дня. Уровни экспрессии гена, кодирующего хлоропластную α-КА2, в условиях длинного дня, а также генов хлоропластной β-КА5, плазмалеммной β-КА4, митохондриальной β-КА6 и карбоангидразы β-КА3 при обеих длительностях фотопериода от интенсивности света зависели слабо. Роль исследованных карбоангидраз в метаболизме высших растений обсуждается с учетом влияния интенсивности света на уровень экспрессии кодирующих их генов.