Standard

Характеристика деметилирующей ДНК-гликозилазы ROS1 из Nicotiana tabacum L. / Петрова, Дарья Витальевна; Пермякова, Наталья Владиславовна; Грин, Инга Ростиславовна et al.

In: Вавиловский журнал генетики и селекции, Vol. 26, No. 4, 1, 07.2022, p. 341-348.

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

Harvard

Петрова, ДВ, Пермякова, НВ, Грин, ИР & Жарков, ДО 2022, 'Характеристика деметилирующей ДНК-гликозилазы ROS1 из Nicotiana tabacum L', Вавиловский журнал генетики и селекции, vol. 26, no. 4, 1, pp. 341-348. https://doi.org/10.18699/VJGB-22-41

APA

Vancouver

Петрова ДВ, Пермякова НВ, Грин ИР, Жарков ДО. Характеристика деметилирующей ДНК-гликозилазы ROS1 из Nicotiana tabacum L. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2022 Jul;26(4):341-348. 1. doi: 10.18699/VJGB-22-41

Author

Петрова, Дарья Витальевна ; Пермякова, Наталья Владиславовна ; Грин, Инга Ростиславовна et al. / Характеристика деметилирующей ДНК-гликозилазы ROS1 из Nicotiana tabacum L. In: Вавиловский журнал генетики и селекции. 2022 ; Vol. 26, No. 4. pp. 341-348.

BibTeX

@article{056185d380d44e5abf3da88bee1a64cc,
title = "Характеристика деметилирующей ДНК-гликозилазы ROS1 из Nicotiana tabacum L",
abstract = "Один из главных механизмов эпигенетической регуляции у высших эукариот основан на метилировании цитозина по положению C5 с образованием 5-метилцитозина (mC), который далее узнается регуляторными белками. У млекопитающих метилирование преимущественно протекает в динуклеотидах CG, тогда как у растений его мишенью служат последовательности CG, CHG и CHH (H - любое основание, кроме G). Корректное поддержание статуса метилирования ДНК требует баланса процессов метилирования, пассивного и активного деметилирования. В то время как у млекопитающих активное деметилирование происходит за счет направленного регулируемого повреждения mC в ДНК с последующим действием ферментов репарации, у растений функции деметилирования выполняют специализированные ДНК-гликозилазы, гидролизующие N-гликозидную связь mC-нуклеотидов. Геном модельного растения Arabidopsis thaliana кодирует четыре паралогичных белка, два из которых - DEMETER (DME) и REPRESSOR OF SILENCING 1 (ROS1) - обладают5-метилцитозин-ДНК-гликозилазной активностью и необходимы для регуляции развития, ответа на инфекции и абиотический стресс и сайленсинга трансгенов и мобильных элементов. Гомологи DME и ROS1 присутствуют во всех группах растений, однако за пределами A. thaliana исследованы крайне слабо. В статье приведены результаты изучения свойств рекомбинантного фрагмента белка ROS1 из Nicotiana tabacum (NtROS1), содержащего основные структурные домены, необходимые для каталитической активности. Методами гомологичного моделирования была построена структурная модель NtROS1, в которой выявлена укладка, характерная для ДНК-гликозилаз структурного суперсемейства «спираль-шпилька-спираль». Рекомбинантный белок NtROS1 был способен удалять из ДНК основания mC, причем активность фермента слабо зависела от статуса метилирования CG-динуклеотидов в противоположной цепи. С меньшей эффективностью фермент удалял из ДНК 5-гидроксиметилцитозин (hmC), проявляя минимальную активность при наличии mC в противоположной цепи. При экспрессии гена NtROS1 в клетках человека в культуре происходило глобальное снижение уровня метилирования геномной ДНК. В целом можно сказать, что белок NtROS1 и другие гомологи DME и ROS1 представляют собой многообещающую основу для инженерии ферментов с целью анализа статуса эпигенетического метилирования и управления активностью генов.",
author = "Петрова, {Дарья Витальевна} and Пермякова, {Наталья Владиславовна} and Грин, {Инга Ростиславовна} and Жарков, {Дмитрий Олегович}",
note = "Петрова Д.В., Пермякова Н.В., Грин И.Р., Жарков Д.О. Характеристика деметилирующей ДНК-гликозилазы ROS1 из Nicotiana tabacum L // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2022. – Т. 26. – № 4. – С. 341-348. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Новосибирской области в рамках проекта № 20-44-540007. Часть работы, посвященная моделированию структуры NtROS1, поддержана государственным заданием 121031300056-8. Секвенирование ДНК выполнялось сотрудниками ЦКП «Геномика» СО РАН.",
year = "2022",
month = jul,
doi = "10.18699/VJGB-22-41",
language = "русский",
volume = "26",
pages = "341--348",
journal = "Вавиловский журнал генетики и селекции",
issn = "2500-0462",
publisher = "Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences",
number = "4",

}

RIS

TY - JOUR

T1 - Характеристика деметилирующей ДНК-гликозилазы ROS1 из Nicotiana tabacum L

AU - Петрова, Дарья Витальевна

AU - Пермякова, Наталья Владиславовна

AU - Грин, Инга Ростиславовна

AU - Жарков, Дмитрий Олегович

N1 - Петрова Д.В., Пермякова Н.В., Грин И.Р., Жарков Д.О. Характеристика деметилирующей ДНК-гликозилазы ROS1 из Nicotiana tabacum L // Вавиловский журнал генетики и селекции. – 2022. – Т. 26. – № 4. – С. 341-348. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Новосибирской области в рамках проекта № 20-44-540007. Часть работы, посвященная моделированию структуры NtROS1, поддержана государственным заданием 121031300056-8. Секвенирование ДНК выполнялось сотрудниками ЦКП «Геномика» СО РАН.

PY - 2022/7

Y1 - 2022/7

N2 - Один из главных механизмов эпигенетической регуляции у высших эукариот основан на метилировании цитозина по положению C5 с образованием 5-метилцитозина (mC), который далее узнается регуляторными белками. У млекопитающих метилирование преимущественно протекает в динуклеотидах CG, тогда как у растений его мишенью служат последовательности CG, CHG и CHH (H - любое основание, кроме G). Корректное поддержание статуса метилирования ДНК требует баланса процессов метилирования, пассивного и активного деметилирования. В то время как у млекопитающих активное деметилирование происходит за счет направленного регулируемого повреждения mC в ДНК с последующим действием ферментов репарации, у растений функции деметилирования выполняют специализированные ДНК-гликозилазы, гидролизующие N-гликозидную связь mC-нуклеотидов. Геном модельного растения Arabidopsis thaliana кодирует четыре паралогичных белка, два из которых - DEMETER (DME) и REPRESSOR OF SILENCING 1 (ROS1) - обладают5-метилцитозин-ДНК-гликозилазной активностью и необходимы для регуляции развития, ответа на инфекции и абиотический стресс и сайленсинга трансгенов и мобильных элементов. Гомологи DME и ROS1 присутствуют во всех группах растений, однако за пределами A. thaliana исследованы крайне слабо. В статье приведены результаты изучения свойств рекомбинантного фрагмента белка ROS1 из Nicotiana tabacum (NtROS1), содержащего основные структурные домены, необходимые для каталитической активности. Методами гомологичного моделирования была построена структурная модель NtROS1, в которой выявлена укладка, характерная для ДНК-гликозилаз структурного суперсемейства «спираль-шпилька-спираль». Рекомбинантный белок NtROS1 был способен удалять из ДНК основания mC, причем активность фермента слабо зависела от статуса метилирования CG-динуклеотидов в противоположной цепи. С меньшей эффективностью фермент удалял из ДНК 5-гидроксиметилцитозин (hmC), проявляя минимальную активность при наличии mC в противоположной цепи. При экспрессии гена NtROS1 в клетках человека в культуре происходило глобальное снижение уровня метилирования геномной ДНК. В целом можно сказать, что белок NtROS1 и другие гомологи DME и ROS1 представляют собой многообещающую основу для инженерии ферментов с целью анализа статуса эпигенетического метилирования и управления активностью генов.

AB - Один из главных механизмов эпигенетической регуляции у высших эукариот основан на метилировании цитозина по положению C5 с образованием 5-метилцитозина (mC), который далее узнается регуляторными белками. У млекопитающих метилирование преимущественно протекает в динуклеотидах CG, тогда как у растений его мишенью служат последовательности CG, CHG и CHH (H - любое основание, кроме G). Корректное поддержание статуса метилирования ДНК требует баланса процессов метилирования, пассивного и активного деметилирования. В то время как у млекопитающих активное деметилирование происходит за счет направленного регулируемого повреждения mC в ДНК с последующим действием ферментов репарации, у растений функции деметилирования выполняют специализированные ДНК-гликозилазы, гидролизующие N-гликозидную связь mC-нуклеотидов. Геном модельного растения Arabidopsis thaliana кодирует четыре паралогичных белка, два из которых - DEMETER (DME) и REPRESSOR OF SILENCING 1 (ROS1) - обладают5-метилцитозин-ДНК-гликозилазной активностью и необходимы для регуляции развития, ответа на инфекции и абиотический стресс и сайленсинга трансгенов и мобильных элементов. Гомологи DME и ROS1 присутствуют во всех группах растений, однако за пределами A. thaliana исследованы крайне слабо. В статье приведены результаты изучения свойств рекомбинантного фрагмента белка ROS1 из Nicotiana tabacum (NtROS1), содержащего основные структурные домены, необходимые для каталитической активности. Методами гомологичного моделирования была построена структурная модель NtROS1, в которой выявлена укладка, характерная для ДНК-гликозилаз структурного суперсемейства «спираль-шпилька-спираль». Рекомбинантный белок NtROS1 был способен удалять из ДНК основания mC, причем активность фермента слабо зависела от статуса метилирования CG-динуклеотидов в противоположной цепи. С меньшей эффективностью фермент удалял из ДНК 5-гидроксиметилцитозин (hmC), проявляя минимальную активность при наличии mC в противоположной цепи. При экспрессии гена NtROS1 в клетках человека в культуре происходило глобальное снижение уровня метилирования геномной ДНК. В целом можно сказать, что белок NtROS1 и другие гомологи DME и ROS1 представляют собой многообещающую основу для инженерии ферментов с целью анализа статуса эпигенетического метилирования и управления активностью генов.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48825788

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/264411e6-16a3-3c8d-8992-406942928153/

U2 - 10.18699/VJGB-22-41

DO - 10.18699/VJGB-22-41

M3 - статья

C2 - 35860677

VL - 26

SP - 341

EP - 348

JO - Вавиловский журнал генетики и селекции

JF - Вавиловский журнал генетики и селекции

SN - 2500-0462

IS - 4

M1 - 1

ER -

ID: 42269118