Лекции читает проф. О.Н. Кулаева
Системы восприятия и передачи внутренних и внешних сигналов у растений как основа регуляции онтогенеза и реакции растений на внешние условия. Уровни регуляции физиологических процессов у растений: организменный, тканевой, клеточный. Регуляторные системы мембранного, генного, трансляционного и ферментативного уровней.
Специфика организации и функции ядерного, хлоропластного и митохондриального геномов. Регуляция экспрессии генов на транскрипционном и посттранскрипционном уровнях, включая трансляцию и посттрансляционную модификацию белков.
Ядерный геном. Роль ядерного генома в регуляции онтогенеза растений. Ядерно-цитоплазматические взаимодействия. Трансvфакторы растительных клеток. Гены, контролирующие эмбриогенез, формирование и покой семян, прорастание семян, вегетативный рост, цветение, плодоношение, старение и смерть растений.
Хлоропластный и митохондриальный геномы. Гены хлоропластного и митохондриального геномов, регуляция их экспрессии. Полуавтономность хлоропластов и митохондрий в растительной клетке. Ядерно-хлоропластные и ядерно-митохондриальные взаимодействия в биогенезе органелл. Двойное подчинение ядерному и органельному геномам всех функциональных ансамблей органелл. Транспорт белков ядерного кодирования, синтезированных в цитоплазме, в хлоропласты, митохондрии и другие органеллы растительной клетки.
История открытия, основные представители. Особенности их регуляторных функций. Взаимодействия гормонов в регуляции физиологических программ растений.
Формирование гормональной системы растений. Биосинтез, конъюгация, деградация фитогормонов. Транспорт гормонов по растению.
Трансформанты и мутанты с изменениями в гормональной системе. Мутанты и трансформанты с измененным биосинтезом фитогормонов, их метаболизмом или чувствительностью клеток к фитогормонам. Изменения гормональной системы растений с помощью Agrobacterium thumefaciens и A.risogenes. Хозяйственно ценные генотипы, созданные на основе изменений в гормональной системе растений. Гены, определившие "зеленую революцию".
Восприятие, передача и реализация гормональных сигналов. Рецепторы фитогормонов мембранного и ядерного уровня действия. Вторичные посредники и протеинкиназа в передаче гормонального сигнала. Гормональная регуляция экспрессии генома. От гена до признака.
Новые группы фитогормонов. Брассиностероиды, жасмоновая кислота, салициловая кислота, олигосахарины, регуляторные пептиды. Их регуляторные функции, подходы к выяснению механизма их действия.
Регуляция жизнедеятельности растений светом не через фотосинтез: фитохромная система (фитохромы А,В,С,Д,Е). Гены фитохромов, регуляция их экспрессии. Специфические функции различных фитохромов. Системы передачи сигнала с фитохрома на регуляцию экспрессии генов. Рецепторы синего и ультрафиолетового света, включаемые ими генетические программы. Фотоморфогенез.
Гены и белки теплового шока. Молекулярные механизмы включения генов теплового шока. Белки теплового шока, их локализация в клетке и функции. Защитная роль белков теплового шока. Комплексный ответ клеток на тепловой шок.
Гены и белки других стрессовых воздействий. Гены и белки ответа на анаэробиоз, низкотемпературный, осмотический шок и обезвоживание. Сведения о их функции и защитной роли. Растения-рекордсмены устойчивости в качестве возможных доноров генов устойчивости.
Участие в регуляторных системах растительной клетки G-белков, ферментов синтеза сигнальных молекул, протеинкиназ и протеинфосфатаз. Регуляторная роль Са2+ и кальмодулина. Регуляция функции белковых молекул путем их модификации в растительных клетках.
Основная:
Дополнительная:
Составитель - профессор О.Н.Кулаева