ИСТИНА

Цель работы состояла в выявлении и изучении генов, вовлеченных в контроль устойчивости к индуктору окислительного стресса (ОС) метилвиологену (MV) у цианобактерии Synechocystis sp. PCC 6803. Были поставлены и решены следующие задачи. 1. Исследовать у штамма дикого типа (ДТ) и устойчивого к MV мутанта Prq20 экспрессию регуляторного гена prqR, генов sodB, katG, gpx1 и gpx2, кодирующих антиоксидантные ферменты, а также генов prqA, mvrA и norA, кодирующих белки-транспортеры лекарственных соединений. 2. На основе штамма ДТ и мутанта Prq20 сконструировать мутанты с инсерционной инактивацией генов, кодирующих белки-транспортеры; исследовать у полученных штаммов изменения уровней устойчивости к MV. 3. Сконструировать и исследовать производные штамма ДТ и мутанта Prq20 с инсерционной инактивацией гена sodB, кодирующего единственную супероксиддисмутазу (СОД) в клетках Synechocystis 6803. Научная новизна и практическая ценность работы. Результаты молекулярно-генетического изучения систем адаптивного ответа цианобактерии Synechocystis 6803 на действие ОС, индуцируемого генератором супероксид-радикала MV, имеют приоритетный характер и сопоставимы с работами, выполняемыми в этой области ведущими зарубежными лабораториями. Выявлена неизвестная ранее система негативной регуляции генов антиоксидантной защиты, связанная с функционированием гена prqR, кодирующего белок-репрессор транскрипции семейства TetR. Впервые описана индуцируемая MV авторепрессия гена prqR, с которой коррелирует усиление транскрипции генов sodB и mvrA, кодирующих антиоксидантный фермент Fe-СОД и белок-транспортер, соответственно. Впервые выявлена индуцибельная, контролируемая геном mvrA, устойчивость цианобактерий к MV. Установлено, что ген, кодирующий белок-антипортер PrqA, экспрессируется координированно с авторегулируемым геном prqR в составе оперона prqR-prqA. Таким образом, сформулированы новые представления о ранее неизвестных механизмах развития резистентности к индуцирующему ОС гербициду у фотосинтезирующих организмов. Полученные данные существенно дополняют сведения о генетическом контроле систем защиты аэробных организмов от ОС. Информация о регуляторной активности гена prqR в связи с передачей сигнала ОС на уровень экспрессии генов антистрессовых белков важна для понимания фундаментальных закономерностей процессов регуляции генного действия. Вклад в углубление знаний о молекулярных механизмах устойчивости клеток к гербицидам может способствовать решению прикладных задач в области сельского хозяйства.