Васетенков А.Е.

Êîíôåðåíöèÿ ¾Ëîìîíîñîâ 2012¿
Ñåêöèÿ ¾Áèîèíæåíåðèÿ è áèîèíôîðìàòèêà¿
Ýâîëþöèÿ ôàêòîðîâ êëåòî÷íîãî äåëåíèÿ öèàíîáàêòåðèé â õîäå
ñòàíîâëåíèÿ ýóêàðèîòè÷åñêèõ ïëàñòèä
Âàñåòåíêîâ Àíòîí Åâãåíüåâè÷
Ñòóäåíò
Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà, Ôàêóëüòåò
áèîèíæåíåðèè è áèîèíôîðìàòèêè, Ìîñêâà, Ðîññèÿ
E-mail: [email protected]
Ñîãëàñíî îáùåïðèíÿòîé òåîðåòè÷åñêîé êîíöåïöèè ýíäîñèìáèîçà, ïåðâè÷íûå ïëàñòèäû ïðîèçîøëè â ðåçóëüòàòå çàêðåïëåíèÿ ýíäîöèòîáèîíòíîé àññîöèàöèè ìåæäó ãåòåðîòðîôíûì ýóêàðèîòè÷åñêèì õîçÿèíîì è ñâîáîäíîæèâóùåé öèàíîáàêòåðèåé.  îñíîâå ïîääåðæàíèÿ ïîñòîÿííûõ ýíäîñèìáèîòè÷åñêèõ îòíîøåíèé ëåæèò äåëåíèå ïëàñòèä
è åãî ðåãóëÿöèÿ [1, 2]. Äëÿ îáñóæäåíèÿ ïðîáëåìû ïðîèñõîæäåíèÿ êîìïëåêñà äåëåíèÿ
õëîðîïëàñòîâ òðåáóåòñÿ ïîäðîáíîå ðàññìîòðåíèå èçâåñòíûõ ìîëåêóëÿðíûõ ìåõàíèçìîâ
äåëåíèÿ ñîâðåìåííûõ öèàíîáàêòåðèé è ïëàñòèä [3, 4].
Ñ ýâîëþöèîííîé òî÷êè çðåíèÿ ðàññìîòðåíû 3 âîïðîñà: ïðîñòðàíñòâåííûé êîíòðîëü
ïðîöåññà äåëåíèÿ (ðàñïîëîæåíèå ñàéòà äåëåíèÿ), ñáîðêà FtsZ-êîëüöà è åå ðåãóëÿöèÿ, à
òàêæå ïîâåäåíèå ñôîðìèðîâàâøåãîñÿ êîìïëåêñà äåëåíèÿ [5, 6]. Íà îñíîâàíèè àíàëèçà
ðàñïðåäåëåíèÿ ïîòîìêîâ ãåíîâ êëåòî÷íîãî äåëåíèÿ öèàíîáàêòåðèé â ãåíîìàõ ôîòîñèíòåçèðóþùèõ ýóêàðèîò ïðåäïðèíÿòà ïîïûòêà âîññîçäàòü ïóòè ôîðìèðîâàíèÿ ñîâðåìåííîãî íàáîðà áåëêîâûõ êîìïîíåíòîâ äèâèñîìû ïëàñòèä â ôèëîãåíåçå.
Ñ ïîìîùüþ ñîïîñòàâëåíèÿ ñòðîåíèÿ àïïàðàòà äåëåíèÿ öèàíîáàêòåðèé ñ êîíñòðóêöèåé ñòðîìàëüíîãî êîìïîíåíòà êîìïëåêñà äåëåíèÿ ïëàñòèä, à òàêæå àíàëèçà îñíîâíûõ
ÿäåðíûõ è õëîðîïëàñòíûõ ãåíîâ äåëåíèÿ ïëàñòèä ïîêàçàíî ïîäîáèå çàêîíîìåðíîñòåé
äåëåíèÿ öèàíîáàêòåðèé è õëîðîïëàñòîâ. Ïîìèìî ýòîãî, ïðîöåññ äåëåíèÿ öèàíîáàêòåðèàëüíûõ ýíäîñèìáèîíòîâ ïîäâåðãñÿ íåìàëûì èçìåíåíèÿì íà ïðîòÿæåíèè èõ ýâîëþöèîííîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ â ïëàñòèäû. Ñ ïîçèöèé ñòðîåíèÿ è ôóíêöèîíèðîâàíèÿ êîìïëåêñà
äåëåíèÿ ïëàñòèäû ïðèìèòèâíûõ îäíîêëåòî÷íûõ ýóêàðèîò îáíàðóæèâàþò áîëåå ñèëüíîå ñõîäñòâî ñ ñîâðåìåííûìè öèàíîáàêòåðèÿìè, ÷åì õëîðîïëàñòû âûñøèõ ðàñòåíèé.
Ýòî ïðåäîñòàâëÿåò âîçìîæíîñòü îïðåäåëèòü íåêîòîðûå êîìïîíåíòû àïïàðàòà ïëàñòîêèíåçà êàê ôóíäàìåíòàëüíûå â ïðîòèâîïîëîæíîñòü îñòàëüíûì, ðàçâèòèå êîòîðûõ ó
ìíîãîêëåòî÷íûõ ôîðì îáóñëîâëåíî, â ÷àñòíîñòè, âûñîêîé ñòåïåíüþ ñïåöèàëèçàöèè ôîòîñèíòåçèðóþùèõ òêàíåé.
Ìåòîäû ñðàâíèòåëüíîé ãåíîìèêè äîëæíû ïðîëèòü ñâåò íà ìíîãèå ôàêòû óëüòðàñòðóêòóðíîé äèíàìèêè äåëåíèÿ ïëàñòèä è ñïîñîáû ðåãóëÿöèè ýòîãî ïðîöåññà â æèçíåííîì
öèêëå êëåòêè-õîçÿèíà. Ðåçóëüòàòû ëèøíèé ðàç ïîäòâåðæäàþò ïðàâîìåðíîñòü (ïðè î÷åâèäíîì óäîáñòâå) ïðîâåäåíèÿ èäåíòèôèêàöèè è îïèñàíèÿ íîâûõ ãåíîâ äåëåíèÿ õëîðîïëàñòîâ íà ïðèìåðå òàêèõ ìîäåëüíûõ ñèñòåì, êàê öèàíîáàêòåðèè.
Ëèòåðàòóðà
1. Miyagishima, S.-y. (2011). Mechanism of plastid division: from a bacterium to an
organelle. Plant Physiology, 155(4):1533-1544.
2. Keeling, P. J. (2004). Diversity and evolutionary history of plastids and their hosts.
American Journal of Botany, 91(10):1481-1493.
1
Êîíôåðåíöèÿ ¾Ëîìîíîñîâ 2012¿
3. Koksharova O. A. (2009). Cyanobacterial cell division: genetics, comparative genomics
and proteomics. In Briggs, A. P. and Coburn, J. A., editors, Handbook of Cell Proliferation,
pages 221-263. Nova Science Publishers.
4. Aldridge, C., Maple, J., and Moller, S. G. (2005). The molecular biology of plastid
division in higher plants. Journal of Experimental Botany, 56(414):1061-1077.
5. Errington, J., Daniel, R. A., and Scheers, D.-J. (2003). Cytokinesis in bacteria.
Microbiology and Molecular Biology Reviews, 67(1):52-65.
6. Osteryoung, K. W. and Vierling, E. (1995). Conserved cell and organelle division.
Nature, 376(6540):473-474.
Ñëîâà áëàãîäàðíîñòè
Çà ïîìîùü â ïîäãîòîâêå ìàòåðèàëà ÿ âûðàæàþ ãëóáîêóþ ïðèçíàòåëüíîñòü ñâîåìó íàó÷íîìó ðóêîâîäèòåëþ, Êîêøàðîâîé Îëüãå Àëåêñååâíå.
2