ИСТИНА

Цель работы заключалась в изучении механизмов генетической регуляции защитных систем цианобактерий с участием гена prqR и генов, входящих с ним в один кластер. Для достижения указанной цели решали следующие задачи: 1. Молекулярно-генетический анализ авторегуляторной функции гена prqR с помощью сайт-направленного мутагенеза и генов-репортеров. 2. Выявление стрессового фактора или возможного индуктора, стимулирующего экспрессию оперона prqR-prqA, истинная защитная роль которого в клетках цианобактерий требует выяснения. 3. Анализ методом ДНК-микрочипов изменений в тотальном профиле транскрипции у мутантов с нарушенной функцией prqR для обнаружения новых генов, экспрессия которых контролируется геном prqR. 4. Функциональный анализ генов, входящих в один кластер с геном prqR (sll0887, sll0886 и prqA), для установления их роли в регуляции фототаксиса у цианобактерий. В результате проведенных исследований получены новые данные о регуляторной функции гена prqR и характере экспрессии оперона prqR-prqA, вовлеченного в контроль устойчивости клеток к индуктору окислительного стресса метилвиологену. Выявлено, что репрессорная функция белка PrqR обеспечивается как N-концевым ДНК-связывающим доменом, так и С-концевым доменом. Установлено, что ген prqA может транскрибироваться как с промотора оперона prqR-prqA, так и с собственного конститутивного промотора. Впервые показано, что солевой стресс на ранней стадии развития стимулирует в клетках цианобактерий существенное повышение экспрессии оперона prqR-prqA. Это указывает на защитную роль белка PrqA при адаптации клеток к солевому стрессу. Впервые установлено участие генов prqR и sll0886 в контроле фототаксиса цианобактерий. Также впервые показано, что ген prqR вовлечен в регуляцию экспрессии генов, продукты которых необходимы для функционирования пилей, обеспечивающих подвижность клеток. Впервые для изучения поверхностных структур клеток цианобактерий был использован новый метод атомно-силовой микроскопии, имеющей ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционной электронной микроскопией. Этот метод позволяет эффективно выявлять изменения в морфологии пилей, обеспечивающих подвижность цианобактерий. Научно-практическая значимость работы. Данные, полученные в работе, значительно дополняют сведения о системах устойчивости клеток фотосинтезирующих организмов к окислительному и другим видам стресса. Выявленные новые механизмы генетического контроля устойчивости клеток к стрессовым воздействиям могут служить основой для разработки практических подходов к конструированию трансгенных растений с повышенной резистентностью к неблагоприятным факторам внешней среды.