РОЛЬ ТРАНСКРИПЦИОННЫХ ФАКТОРОВ WOX И KNOX В РАЗВИТИИ И ОПУХОЛЕОБРАЗОВАНИИ У РАСТЕНИЙ


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Гомеодомен-содержащие транскрипционные факторы являются важными регуляторами развития многоклеточных организмов. транскрипционные факторы растений WOX и KNOX играют ключевую роль в поддержании активности меристем, регулируют пролиферацию и предотвращают дифференцировку клеток растений. Конкретный механизм их действия на настоящий момент до конца не изучен, однако показано, что они оказывают влияние на метаболизм фитогормонов, в частности, цитокинина. Транскрипционные факторы растений группы KNOX обнаруживают сходство по структуре и, как предполагается, имеют общее происхождение с транскрипционными факторами животных группы MEIS. В обзоре представлена характеристика транскрипционных факторов семейств WOX и KNOX, их взаимодействие с гормональной системой растений. Обсуждается роль гомеодомен-содержащих транскрипционных факторов в формировании опухолей у животных и у растений. Работа поддержана грантами NWO 06-04-89000НВОЦ-а, CRDF ST-012-0, CRDF-Мин. Обр. RUXO-012ST-06 (BP2M12), CRDF Y2-B12-05, HШ-9744.2006.4, РФФИ 05-04-48583, РФФИ 05-04-49105а.

Об авторах

Мария Александровна Осипова

Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, РФ

Email: mary_osipova@mail.ru Universitetskaya nab., 7/9, Saint-Petersburg, 199034, Russia

Елена Анатольевна Долгих

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии, Санкт-Петербург, РФ

Email: dol2helen@yahoo.com

Людмила Алексеевна Лутова

Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, РФ

Email: olgunja_@mail.ru 199034, Saint-Petersburg, Universitetskaya nab, 7/9. Russia

Список литературы

  1. Матвеева Т.В. Опухолеобразование у растений/Матвеева Т.В., Лутова Л.А., Нестер. Ю.//Генетика. -2001.-Т. 37, № 9. -С. 1188-1197.
  2. Нарбут С.И. Генетическая коллекция инбредных линий редиса/Нарбут С.И.//Генетика. -1966. -№ 5. -С. 89-100.
  3. Нарбут С.И. Генетическая характеристика линий редиса Raphanus sativus var. Radicola pers/Нарбут С.И., Войлоков А.В., Кириллова Г.А.//Вестник ЛГУ. -1985. -№ 24. -C. 75-78.
  4. A gene fusion at homeobox locus: alterations in leaf shape and implications for morphological evolution/Chen J.J., Janssen B.J., Williams A. [et al.]//Plant Cell. -1999. -Vol. 9. -P. 1289-1304.
  5. Asymmetric leaves mediates leaf patterning and stem cell function in Arabidopsis/Byrne M., Barley R., Curtis M. [et al.]//Nature. -2000. -Vol. 408. -P. 967-971.
  6. Bene F. Cell cycle control by homeobox genes in development and disease/Bene F., Wittbrodt J.//Seminars in Cell and developmental Biology. -2005. -Vol. 16. -P. 449-460.
  7. Bowman J. Formation and maintenance of the shoot apical meristem/Bowman J., Yuval E.//Trends in Plant Science. -2000. -Vol. 5, N 3. -P. 110-115.
  8. Burglin T.R. Analysis of TALE superclass homeobox genes (MEIS, PBC, KNOX, Iroquois, TGIF) reveals a novel domain conserved between plants and animals Burglin T.R.//Nucleic Acids Res. -1997. -Vol. 1, I. 25(21) -P. 4173-4180.
  9. Chuck G. KNAT1 induces lobed leaves with ectopic meristems when overexpressed in Arabidopsis/Chuck G./The Plant Cell. -1996. -Vol. 8. -P. 1277-1289. 10. Clark S.E. Cell signaling at the shoot meristem Clark S.E.//Nature Reviews. Molecular Cell Biology. -2001. -Vol. 2. -P. 276-284.
  10. Doerner P. Plant meristems: A menage a trois to end it all/Doerner P.//Current Biology. -2001. -Vol. 11. -P. R785-R787.
  11. Expression dynamics of WOX genes mark cell fate decisions during early embryonic patterning in Arabidopsis thaliana Haecker A., Gross-Hardt R., Geiges B. [et al.]//Development. -2004. -Vol. 131. -P. 657-668.
  12. Feng X. Identification of differentially expressed members of tobacco homeobox families by differential PCR/Feng X., Kung S.//Biochemical and Biophysical Research Communications. -1994. -Vol. 198, N 3. -P. 1012-1019.
  13. Frugis G. Overexpression of KNAT1 in lettuce shifts leaf determinate growth to a shoot-like indeterminate growth associated with an accumulation of isopentenyl-type cytokinins/Frugis G.//Plant Physiol. -2001. -Vol. 126(4). -P. 1370-80.
  14. Genetic tumors of radish inbred lines: studying genes involved in the control of tumor formation in higher plants/Osipova M.A., Frolova N.A., Dodueva I.E. [et al.]//XV FESPB Congress Federation of European Societies of Plant Biology, 17-21 July 2006, Lyon, France. -P. 69
  15. Hamant O. The KNAT2 homeodomain protein interacts with ethylene and cytokinin signaling/Hamant O.//Plant Physiology. -2002. -Vol. 130. -P. 657-665.
  16. Hay A. Plant hormones and homeoboxes: bridging the gap-/Hay A.//Bio Essays. -2004. -Vol. 26. -P. 395-404.
  17. Homologies in leaf form inferred from KNOXI gene expression during development/Bharathan G., Goliber T.E., Moore C. [et al.]//Science. -2002. -Vol. 296. -P. 1858-1860.
  18. Isolation and characterization of a rice WUSCHEL-type homeobox gene that is specifically expressed in the central cells of a quiescent center in the root apical meristem/Kamiya N., Nagasaki H., Morikami A. [et al.]//Plant J. -2003. -Vol. 35. -P. 429-441.
  19. Jasinski S. KNOX action in Arabidopsis is mediated by coordinate regulation of cytokinin and gibberellin activities/Jasinski S.//Current Biology. -2005. -Vol. 15. -P. 1560-1565.
  20. Jiang K. Regulation of root apical meristem development Jiang K., Feldman L.J.//Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. -2005. -Vol. 21. -P. 485-509.
  21. Lenhard M. The WUSCHEL and SHOOTMERISTEMLESS genes fulfill complementary roles in Arabidopsis shoot meristem regulation/Lenhard M., Jurgens G., Laux T.//Development. -2002. -Vol. 129. -P. 3195-3206.
  22. Lin W.-C. The Arabidopsis LATERAL ORGAN BOUNDARIES-Domain gene ASYMMETRIC LEAVES2 functions in the repression of KNOX gene expression and in adaxial-abaxial patterning/Lin W.-C., Shuai B., Springer P.S.//The Plant Cell. -2003. -Vol. 15. -P. 2241-2252.
  23. Long J. Initiation of axillary and floral meristems in Arabidopsis/Long J., Barton M.K.//Developmental Biology. -2000. -Vol. 218. -P. 341-353.
  24. Mis-expression of the CLV3/ESR-like gene CLE19 in Arabidopsis leads to a consumption of root meristem Fiers M., Hause G., Boutilier K. [et al.]//Gene. -2004. -Vol. 327. -P. 37-49.
  25. Muller R. Dynamic and compensatory responses of Arabidopsis shoot and floral meristems to CLV3 Signaling Muller R.//Plant Cell. -2006. -Vol. 18, (5). -P. 1188-1198.
  26. Oncogene 6b from Agrobacterium tumefaciens induces abaxial cell division at late stages of leaf development and modifies vascular development in petioles/Terakura S., Kitakura S., Ishikawa M. [et al.]//Plant Cell Physiology. -2006. -Vol. 47, N 5. -P. 664-672.
  27. Role of WUSCHEL in regulating stem cell fate in the Arabidopsis shoot meristem/Mayer K., Schoof H., Haecker A. [et al.]//Cell. -1998. -Vol. 95. -P. 805-815.
  28. Scanlon M.J. The polar auxin transport inhibitor N-1Naphthylphthalamic acid disrupts leaf initiation, KNOX protein regulation, and formation of leaf margins in maize Scanlon M.J.//Plant Physiology. -2003. -Vol. 133. -P. 597-605.
  29. Schoof H. The stem cell population of Arabidopsis shoot meristems in maintained by a regulatory loop between the CLAVATA and WUSCHEL genes/Schoof H., Lenhard M., Haecker A. [et al.]//Cell. -2000. -Vol. 100, N 6. -P. 635-44.
  30. Scofield S. KNOX gene function in plant stem cell niches Scofield S., Murray J.A. H.//Plant Molecular Biology. -2006. -Vol. 60. -P. 929-946.
  31. Sharma V.K. The Arabidopsis CLV3-like (CLE) genes are expressed in diverse tissues and encode secreted proteins Sharma V.K., Ramirez J., Fletcher J.C.//Plant Molecular Biology. -2003. -Vol. 51. -P. 415-425.
  32. Takei K. Identification of genes encoding adenylate isopentenyltransferase, a cytokinin biosynthesis enzyme, in Arabidopsis thaliana/Takei K., Sakakibara H., Sugiyama T.//The Journal of Biological Chemestry. -2001. -Vol. 276, N 28. -P. 26405-26410.
  33. The orf13 T-DNA gene Agrobacterium rhizogenes confers meristematic competence to differentiated cells Stieger P., Meyer A.D., Kathmann P. [et al.]//Plant Physiology. -2004. -Vol. 135. -P. 1798-1808.
  34. The role of the MEIS homeobox genes in neuroblastoma/Geerts D., Schilderink N., Jorritsma G. [et al.]//Cancer Lett. -2003. -Vol. 197(1-2). -P. 87-92.
  35. The shooty callus induced by suppression of tobacco CHRK1 receptor-like kinase is a phenocopy of the tobacco genetic tumor/Lee J.H., Kim D.M., Lim Y.P. [et al.]//Plant Cell Report. -2004. -Vol. 23. -P. 397-403.
  36. The Six1 homeoprotein stimulates tumorogenrsis by reactivation of cyclin A1/Coletta R.D., Christensen K., Reichenberger K.J. [et al.]//Proc Natl Acad Sci USA. -2004. -Vol. 101. -P. 6478-83.
  37. Truemit E. A map of KNAT gene expression in the Arabidopsis root/Truemit E.//Plant Molecular Biology -2006. -Vol. 60. -P. 1-20.
  38. Type-A Arabidopsis Response Regulators Are Partially Redundant Negative Regulators of Cytokinin Signaling To J.P. C., Haberer G., Ferreira F.J. [et al.]//The Plant Cell. -2004. -Vol. 16. -P. 658-671.
  39. Wu X. Requirement of homeobox gene STIMPY/WOX9 for Arabidopsis meristem growth and maintenance Wu X., Dabi T., Weigel D.//Current Biology. -2005. -Vol. 15. -P. 436-440.
  40. WUSCHEL controls meristem function by direct regulation of cytokinin-inducible response regulators/Leibfried A., To J.P., Busch W. [et al.]//Nature. -2005. -Vol. 438. -P. 1172-1175.
  41. Yanai O. Arabidopsis KNOXI proteins activate cytokinin biosynthesis/Yanai O.//Current Biology. -2005. -Vol. 15. -P. 1566-1571.

© Осипова М.А., Долгих Е.А., Лутова Л.А., 2006

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах