ХАРАКТЕРИСТИКА АР - И NIR АКТИВНОСТИ В БЕСКЛЕТОЧНЫХ ЭКСТРАКТАХ ИЗ ДИКОГО И МУТАНТНЫХ ПО АП-ЭНДОНУКЛЕАЗАМ РАСТЕНИЙ ARABIDOPSIS THALIANA Қуанбай Ə.Қ., Алияскарова У.С., Рахматуллаева Г.Т., Тайпақова С.М.
ДГП научно-исследовательский институт проблем биологии и биотехнологии
КазНУ им. аль-Фараби, Алматы, Казахстан
kuanbai.aigerim93@gmail.com
Апуриновые/апиримидиновые (АР) эндонуклеазы являются ключевыми ферментами
реализации двух пересекающихся путей репарации ДНК: ДНК-гликозилаза инициированной
эксцизионной репарации оснований и инцизионной репарации нуклеотидов. В процессе BER, АР-
эндонуклеазы специфически гидролизует фосфодиэфирную связь рядом с АР-сайтом и 3'-
блокирующими группами, образующимися в ДНК после удаления окисленного основания ДНК-
гликозилазой. Тогда как в NIR механизме АР-эндонуклеазы гидролизует фосфодиэфирную связь
ДНК с 5'-конца от повреждения. Геном широко используемого модельного организма A.thaliana кодирует три предполагаемых гомологов главной человеческой АП-эндонуклеазы 1: Arp, Ape1L и Ape2. ARP– это главная АР-эндонуклеаза растений, которая удаляет абазивные сайты. Однако не
известно, содержат ли АР-эндонуклеазы растений NIR активность.
В работе использованы линии инсерционных мутантных растений арабидопсиса из коллекции
Института Salk. Геномную ДНК и тотальную РНК от нескольких аrp-/- мутантов анализировали с
помощью ПЦР и ОТ-ПЦР. В результате были выявлены четыре растения гомозиготные по
мутантному гену аrp-/-. Вестерн-блот-анализ общего белка из листьев и корней 15-дневных
проростков из растений дикого типа и arp –/– с использованием полученных нами кроличьих анти-
ARP-поликлональных антител подтвердил отсутствие белка ARP у мутантных растений.
Бесклеточные экстракты из Arabidopsis дикого типа эффективно расщепляли 30-мерный THF•T-
дуплекс. Экстракты из arp-/- растений не показали или проявляли очень низкую АП-эндонуклеазную
активность. Инкубация 30-мерного αdA•T-дуплекса с различными концентрациями бесклеточных
экстрактов из Arabidopsis дикого типа привела к устойчивому расщеплению ДНК и получению 10- и
9-мерных продуктов расщепления. Увеличение количества WT экстрактов не привело к увеличению
эффективности расщепления αdA•T дуплекса, наоборот привело к увеличению неспецифической
деградации ДНК. Экстракты из arp-/- мутантов не проявляли NIR активность. Инкубация THF•T и
αdA•T дуплексов с экстрактами из arp-/- мутантов вызывала генерацию малого количества 10- и 9-
мерных продуктов расщепления, что может быть связано либо с неспецифической 3'→5'
экзонуклеазной активностью или наличием белков Ape1L и Ape2. В совокупности эти результаты
свидетельствуют о том, что ARP является основной AП- и NIR- эндонуклеазой в A.thaliana.
Научный руководитель: д.б.н., профессор, Академик НАН РК Бисенбаев А.К.