Формування стійкості до патогенів у рослин за участі епігенетичних чинників і фітогормонів

Simple item page
dc.contributor.authorПлигун, Вікторія
dc.contributor.authorАнтонюк, Максим
dc.date.accessioned2023-10-09T12:09:28Z
dc.date.available2023-10-09T12:09:28Z
dc.date.issued2023
dc.descriptionThe development of resistance to plant pathogens is determined by the presence of resistance genes and regulation of their activity due to phytohormones, the activity of the nuclear pore complex, and epigenetic modifications at the post-transcriptional and post-translational levels of DNA and histones, respectively. Changes in gene expression due to such modifications can be inherited in generations and contribute to the selection of resistant plants in populations. The nuclear pore complex is composed of nucleoporins, a nuclear pore basket, cytoplasmic filaments and is able to selectively transport transcription factors to the nucleus from the cytoplasm and mRNA in the opposite direction, affecting gene expression. Methylation is the most common and well-studied among the epigenetic modifications. It is described for DNA and histones and ensures genome stability and the availability of transcription factors. Incorporation of methyl groups to amino acid residues is not always a factor in gene silencing for histones. The number of the incorporated groups as well as an amino acid they are attached to are crucial. Histone acetylation is associated with the transition to transcriptional activity. The general control histone acetyltransferase TaGCN5 is able to promote expression of the enoyl- CoA reductase gene in allohexaploid wheat, which is involved in the biosynthesis of cuticular wax as one of the resistance factors. The reverse process of deacetylation acts both as a positive regulator, through ethylene response factors, and a negative one, as it interferes with acetylation and methylation of histone amino acids. Jasmonic and salicylic acids, along with combinations of the mentioned phytohormones, mediate formation of systemic acquired resistance in addition to ethylene. Auxin is a positive phytohormone for pathogens due to its ability to influence the structure of the cell wall. At the same time, pathogens, due to effectors, are able to inhibit the plant’s immune responses, so there is a constant "arms race" resulting in the selection of more effective means of penetration and development in the plant as well as its protective reactions. Investigation of the mechanisms of resistance formation and identifying the main factors of resistance, such as either presence of a gene sequence and/or factors regulating its expression, are of great importance.en_US
dc.description.abstractУ статті розглянуто особливості стійкості рослин до патогенів, яка визначається наявністю генів резистентності та регуляцією їхньої активності за допомогою фітогормонів, діяльності ядерного порового комплексу, через епігенетичні модифікації на посттранскрипційному та посттрансляційному рівні ДНК і гістонів, відповідно. Охарактеризовано ядерний поровий комплекс, який складається з нуклеопоринів, ядерного порового кошика, цитоплазматичних філаментів і має здатність вибірково транспортувати транскрипційні фактори до ядра з цитоплазми та мРНК у протилежному напрямку, впливаючи на експресію генів. Серед епігенетичних модифікацій, описаних у статті, найбільш поширеним та охарактеризованим є метилювання (описано для ДНК і гістонів), яке забезпечує стабільність геному, доступність транскрипційних факторів. Зазначено, що для гістонів додавання метильної групи до амінокислотних залишків не завжди є чинником замовчування генів, оскільки вирішальними є кількість доданих груп і те, до якої амінокислоти вони приєднані. Обговорено перехід до транскрипційної активності генів завдяки ацетилюванню гістонів. Ацетилтрансфераза гістонів загального контролю TaGCN5 здатна сприяти експресії гена еноїл-КоА-редуктази в аллогексаплоїдної пшениці, яка задіяна в біосинтезі кутикулярного воску як одного з чинників захисту. Зворотний процес деацетилювання є як позитивним регулятором через зв’язки з факторами відповіді на етилен, так і негативним, оскільки перешкоджає ацетилюванню та метилюванню амінокислот гістонів. Також наведено інформацію про вплив, крім етилену, жасмонової та саліцилової кислот, комбінації перелічених фітогормонів на формування системної набутої резистентності. Позитивним фітогормоном для патогенів є ауксин через його здатність впливати на структуру клітинної стінки. Однак патогени завдяки ефекторам здатні інгібувати імунні відповіді рослини, тому спостерігається постійна «гонка озброєнь» із добором більш ефективних засобів проникнення й розвитку в рослині та її захисних реакцій. Наголошено на важливості й актуальності вивчення шляхів формування стійкості та аспектів, які даватимуть розуміння про визначальні чинники резистентності – наявність послідовності гена та/або факторів, які регулюють її експресію.uk_UA
dc.identifier.citationПлигун В. В. Формування стійкості до патогенів у рослин за участі епігенетичних чинників і фітогормонів / Плигун В. В., Антонюк М. З. // Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія. - 2023. - Т. 6. - С. 3-16. - https://doi.org/10.18523/2617-4529.2023.6.3-16uk_UA
dc.identifier.issn2617-4529
dc.identifier.urihttps://doi.org/10.18523/2617-4529.2023.6.3-16
dc.identifier.urihttps://ekmair.ukma.edu.ua/handle/123456789/26384
dc.language.isoukuk_UA
dc.publisherНаціональний університет "Києво-Могилянська академія"uk_UA
dc.relation.sourceНаукові записки НаУКМА. Біологія і екологіяuk_UA
dc.statusfirst publisheduk_UA
dc.subjectстійкість рослинuk_UA
dc.subjectпатогениuk_UA
dc.subjectгени стійкостіuk_UA
dc.subjectрегуляція експресії генівuk_UA
dc.subjectмолекулярно-клітинні механізмиuk_UA
dc.subjectепігенетичні зміниuk_UA
dc.subjectфітогормониuk_UA
dc.subjectстаттяuk_UA
dc.subjectplant resistanceen_US
dc.subjectpathogensen_US
dc.subjectresistance genesen_US
dc.subjectregulation of gene expressionen_US
dc.subjectmolecular cell mechanismsen_US
dc.subjectepigenetic changesen_US
dc.subjectphytohormonesen_US
dc.titleФормування стійкості до патогенів у рослин за участі епігенетичних чинників і фітогормонівuk_UA
dc.title.alternativeFormation of plant resistance to pathogens involving epigenetic factors and phytohormonesen_US
dc.typeArticleuk_UA
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Formuvannia_stiikosti_do_patoheniv_u_roslyn_za_uchasti_epihenetychnykh_chynnykiv_i_fitohormoniv.pdf
Size:
1.11 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download
Collections
Том 6
Кафедра біології