Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Сравнительное исследование экспрессии бактериальных генов полиглюкангидролаз в растениях

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Абдеев, Рустам Муратович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Полиглюкангидролазы

1.1 Классификация полиглюкангидролаз

1.2 Бактериальные полиглюкангидролазы '

1.3 (3-глюканазы растений

2. Характеристика выбранных для исследования термостабильных Р-глюканаз

2.1. Эндоглюканаза CelE Clostridium thermocellum

2.2. Эндоглюканаза LicB Clostridium thermocellum

2.3. Эндоглюканаза LamA Thermatoga. neapolitana 32 3. Клеточная стенка растений как основной субстрат для (З-глюканаз

3.1. Строение клеточной стенки растений

3.2. Формирование и рост клеточной стенки

3.3. Клеточная стенка как носитель информации

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Модификация последовательности бактериального гена целлюлазы с целью успешной экспрессии в растениях

1.1 Анализ нуклеотидной последовательности

1.2 Получение делеционных вариантов целлюлазы

1.3 Биохимическая характеристика делеционных вариантов

2. Получение трансгенных растений табака, экспрессирующих модифицированную бактериальную целлюлазу

3. Сравнительная характеристика трансгенных растений, экспрессирующих различные эндо-($-глюканазы

3.1 Синхронизация всех линий трансгенных растений

3.2 Фенотипическое описание трансгенных растений

3.3 Фитогормональный статус трансгенных растений

3.4 Характеристика формы клеток трансгенных растений

3.5 Анализ клеточной стенки трансгенных растений

3.6 Определение состава Сахаров в трансгенных растениях

ГЛАВА IV. ОБСУЖДЕНИЕ

1. Модификация последовательности бактериального гена целлюлазы с целью успешной экспрессии в растениях

2. Получение трансгенных растений табака, экспрессирующих модифицированную бактериальную целлюлазу

3. Сравнительная характеристика трансгенных растений, экспрессирующих различные эндо-($-глюканазы

Введение Диссертация по биологии, на тему "Сравнительное исследование экспрессии бактериальных генов полиглюкангидролаз в растениях"

Общеизвестно, что существование органической формы жизни на Земле обязано энергии Солнца. Первоначально энергия солнечных фотонов утилизируется растительными организмами в процессе фотосинтеза и превращается из чисто физической ее формы в химическую форму (энергия химических связей). Далее эта энергия передается по трофическим звеньям всем остальным организмам. Конечный продукт фотосинтеза — глюкоза представляет собой универсальный источник энергии для всех живых организмов на Земле. Однако в свободном виде глюкоза не накапливается в растениях, а та ее часть, которая не вовлечена в биохимические реакции, необходимые самому растению, сразу утилизируется, подвергаясь либо различным модификациям, либо полимеризации. Именно в таком виде глюкоза становится доступной для всех остальных живых организмов. Основной источник глюкозы - это целлюлоза - главный полимерный компонент растительной клеточной стенки и наиболее распространенный полисахарид на Земле. Клеточная стенка растений состоит из микрофибрилл целлюлозы, окруженных гемицеллюлозой и погруженных в пектиновый матрикс. Целлюлоза является неразветвленным полимером, состоящим из остатков глюкозы, соединенных Р-1,4-гликозидными связями. Благодаря особенностям пространственной структуры, молекулы целлюлозы формируют кристаллические, нерастворимые в воде микрофибриллы. Микрофибриллы целлюлозы соединены между собой разветвленной сетью ксилоглюканов [Nicol et al., 1998]. Все это обеспечивает прочность клеточной стенки и затрудняет доступ к субстрату ферментам, деполимеризующим целлюлозу, поэтому необходим сложный комплекс ферментов, который позволил бы переводить нерастворимую целлюлозу в доступную для живых организмов форму. 6

В типичной целлюлозо-деградирующей экосистеме бактерии и грибы [Ulker et al., 1990, Sprey et al, 1992, Coughlan et al., 1988], находясь на нижних трофических звеньях, синтезируют комплекс ферментов, действующих кооперативно с целью конверсии полимерных целлюлозных субстратов в растворимые сахара, главным образом, в глюкозу и целлобиозу, которые затем могут быть ассимилированы клеткой. Для того чтобы катализировать этот процесс, целлюлолитические микроорганизмы продуцируют множество различных ферментов: целлюлазы, целлобиогидролазы, глюканазы, ксиланазы и т.д. Эти ферменты гидролизуют (3-гликозидные связи растительных полиглюканов. Структурная сложность и жесткость целлюлозных субстратов является причиной большого разнообразия полиглюкангидролаз. [Henrissat, 1991, 1993, 1996, 1997]. В последнее время резко возрос интерес к целлюлозодеградирующим системам. Полная утилизация древесины открывает новые возможности, как для биотехнологии, так и для сельского хозяйства, в частности животноводства. Исследования в области изучения механизмов ферментативного катализа полиглюкангидролаз направлены также и на возможность получения новых дешевых универсальных биогенных экологически чистых источников энергии (глюкозы и других Сахаров).

В отличие от бактериальных глюканаз, функции которых состоят, за редким исключением, просто в деградации целлюлозы, роль растительных глюканаз шире и сложнее. Растительные Р-глюканазы обладают эндо-|3-1,3-глюканазной, эндо-|3-1,3-1,4-глюканазной, либо эндо-Р-1,4-глюканазной активностями, и принадлежат к разветвленному семейству структурно родственных белков.

Изучение растительных полиглюкангидролаз, их свойств и функций в растениях сводится к настоящему времени в основном к следующим стратегиям: 7

1. Клонирование соответствующего гена путем отбора нужного активного клона из библиотеки кДНК каждого вида растения.

2. Создание трансгенных растений, экспрессирующих гены полиглюкангидролаз растений под контролем известных регуляторных элементов.

3. Создание растений-мутантов по генам, кодирующим соответствующую глюканазу, и изучение этих растений.

4. Изучение профиля экспрессии интересующих генов растительных полиглюкангидролаз при воздействии на растение различными экзогенными факторами.

5. Экспрессия гетерологичных генов полиглюкангидролаз в растениях.

Суммируя результаты экспериментов с использованием вышеизложенных стратегий, удалось выяснить следующие функции р-глюканаз в растениях: они вовлечены в такие процессы, как прорастание семян, рост гипокотилей и колеоптилей, флоэмный транспорт, созревание плодов, опадание листьев, а также в защитный ответ.

Предложено несколько моделей участия Р-глюканаз в жизнедеятельности растений. Одним из механизмов, посредством которого {3-глюканазы могут осуществлять свои физиологические и/или защитные функции, является высвобождение регуляторных молекул (олигосахаринов) из клеточной стенки либо самого растения, либо фитопатогена.

Несмотря на обилие полученных результатов, относительно участия (3-глюканаз в физиологических и защитных процессах растений, молекулярные механизмы функционирования этих ферментов в процессах жизнедеятельности растений остаются еще не полностью выясненными. В настоящее время уже 8 установлен ряд индукторов, которые активируют синтез растительных глюканаз, тем не менее, пока еще мало известно о том, какие дальнейшие изменения в экспрессии растительных генов и, в конечном итоге, метаболизме растительной клетки, происходят при действии этих гидролитических ферментов. Не выявлено, какие сигналы при индуцированной активации растительных (3-глюканаз могут осуществлять взаимосвязь с другими метаболитами растительной клетки. Понимание роли р-глюканаз в процессах роста и развития растений затруднено еще и по той причине, что в растениях обнаружено несколько изоформ ферментов, которые отличаются клеточной локализацией и индуцибельностью, что затрудняет определение активности исследуемой изоформы фермента на фоне остальных растительных эндо-(3-глюканаз [del Campillo, 1999].

Существует ряд подходов к решению вышеуказанной проблемы. Один из них -экспрессия в растениях бактериальных генов термостабильных глюканаз с активностями, аналогичными растительным ферментам, и максимальными при высоких значениях температуры, когда все растительные ферменты инактивируются. В пользу такого подхода, а именно - создания модельных трансгенных растений, экспрессирующих термостабильные глюканазы, свидетельствуют данные, полученные в нашей лаборатории ранее [Пирузян и др., 2000].

В качестве рабочей гипотезы нами было выдвинуто предположение, что экспрессия в растениях генов бактериального происхождения, которые кодируют ферменты с активностями, аналогичными или близкими к растительным ферментам, может имитировать действие растительных белков, что позволит моделировать отдельные этапы метаболизма. 9

Ранее в нашей лаборатории были получены трансгенные растения, экспрессирующие бактериальные гены термостабильной эндо-бета-1,3-глюканазы и эндо-бета-1,3-1,4-глюканазы [Мовсесян, и др. 2001]. Были отобраны трансгенные растения, в геноме которых присутствует одна копия соответствующего гена. Доказано, что в растениях экспрессируются соответствующие ферменты с сохранением активности, термостабильности, субстратной специфичности. Помимо этого показано, что при экспрессии бактериальных генов в растениях не происходит их модификации. Для этих растений было показано, что:

1) трансгенные растения, экспрессирующие эндо-бета-1,3-1,4-глюканазу, фенотипически не отличаются от контрольных растений;

2) при получении трансгенных растений, экспрессирующих эндо-(3-1,3-глюканазу, необходимо использовать питательные среды, содержащие повышенные концентрации цитокинина, что косвенно свидетельствует о повышенном уровне ауксина;

3) регенерация трансгенных растений, экспрессирующих эндо-(3-1,3-глюканазу, происходит при использовании концентрации фитогормонов, отличной от стандартной для табака. Был сделан вывод о возможном изменении фитогормонального баланса в трансгенных растениях, экспрессирующих бактериальный ген эндо-бета-1,3-глюканазы.

Целью настоящей работы является, во-первых, получение трансгенных растений табака, экспрессирующих бактериальный ген эндо-(3-1,4-глюканазы, и, во-вторых -сравнительное исследование экспрессии трех бактериальных генов (эндо-|3-1,3-глюканазы, эндо-(3-1,4-глюканазы и эндо-(3-1,3-1,4-глюканазы) в трансгенных растениях табака.

11

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Абдеев, Рустам Муратович

ВЫВОДЫ

1. Делеционный вариант термостабильной бактериальной (3-1,4-глюканазы CelE Clostridium thermocellum по основным биохимическим свойствам аналогичен большинству изоформ растительных целлюлаз и может быть использован для моделирования функций |3-1,4-глюканаз растений.

2. Получены трансгенные растения табака, экспрессирующие делеционный вариант термостабильной целлюлазы CelE С. thermocellum. Гетерологичный модифицированный бактериальный ген celE под контролем различных регуляторных элементов эффективно экспрессируется в растениях табака с сохранением своих основных биохимических свойств, не подвергаясь инактивации и модификации.

3. Сравнительное исследование экспрессии трех бактериальных генов полиглюкангидролаз показало, что экспрессия бактериального гена (3-1,3-1,4-глюканазы не оказывает какого-либо существенного влияния на метаболизм растения табака, в то время как экспрессия бактериального гена (3-1,3-глюканазы оказывает влияние на метаболизм растения табака только на ранних стадиях роста и развития.

4. Экспрессия бактериального гена (3-1,4-глюканазы приводит к значительному изменению метаболизма модельного растения табака на всех этапах роста и развития:

• Экспрессия целлюлазы в апопласте приводит к значительному изменению фенотипа, фитогормонального статуса, баланса Сахаров, уменьшению толщины первичной клеточной стенки, изменению формы клеток паренхимы стебля, а также к неполной дифференцировке данного типа клеток.

• Экспрессия целлюлазы в цитозоле в меньшей степени влияет на фенотип трансгенных растений, но оказывает более выраженное изменение фитогормонального статуса и приводит к схожим изменениям в составе Сахаров.

5. На основании полученных результатов трансгенные растения табака, экспрессирующие термостабильные бактериальные (3-глюканазы, предлагаются в качестве удобных моделей для изучения отдельных этапов метаболизма растений.

116

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, представленные результаты исследования позволяют заключить, что делеционный вариант CelEMl термостабильной бактериальной (3-1,4-глюканазы CelE Clostridium thermocellum по основным биохимическим свойствам аналогичен большинству изоформ растительных целлюлаз и может быть использован для моделирования функций Р-1,4-глюканаз растений. Границы каталитического домена CelE, по крайней мере с N-конца белка, имеют условный характер, так как каталитический центр фермента и его N- и С-концы находятся с противоположной стороны белковой глобулы.

На основе модифицированной бактериальной целлюлазы были сконструированы экспрессионные вектора для трансформации растений, где бактериальный ген се/ЕМ 1, кодирующий (3-1,4-глюканазу, находится под контролем конститутивного промотора 35S CaMV (линия CelE) и под контролем того же промотора и последовательности, кодирующей лидерный сигнал экстенсина моркови, ответственный за вынос белка в апопласт (линия L-CelE). Полученными экспрессионными векторами была произведена трансформация растений табака методом листовых дисков, а затем получены и отобраны для дальнейших исследований трансгенные растения табака. Было установлено, что модифицированный бактериальный фермент успешно экспрессируется в растениях с сохранением активности и не подвергается модификациям в гетерологичном хозяине. Активность трансгена легко тестируется в1 растении простыми качественными и количественными методами.

113

Для сравнительного изучения экспрессии всех трех (3-глюканаз в растениях табака, а именно (3-1,3-глкжаназы, (3-1,4-глюканазы и (3-1,3-1,4-глюканазы, все линии трансгенных растений были синхронизированы.

В результате сравнительного физиолого-биохимического и молекулярно-биологического анализа всех линий трансгенных растений было установлено, что экспрессия бактериального гена (3-1,3-1,4-глюканазы не оказывает какого-либо существенного влияния на метаболизм растения табака, в то время как экспрессия бактериального гена (3-1,3-глюканазы оказывает влияние на метаболизм растения табака только на ранних стадиях роста и развития. Экспрессия бактериального гена (3-1,4-глюканазы приводит к значительному изменению метаболизма модельного растения табака на всех этапах роста и развития. Данные выводы сделаны, исходя из результатов экспериментов по определению фитогормонального статуса трансгенных растений, в результате фенотипического описания трансгенных растений, исходя из результатов экспериментов по анализу формы клеток и ткани паренхимы стебля трансгенных растений, в результате экспериментов по измерению толщины первичной клеточной стенки трансгенных растений, а также в результате количественного определения различных Сахаров во всех линиях трансгенных растений.

Возможно, причиной обнаруженных нами изменений у трансгенных растений является регуляторные действие олигосахаридов, высвобождаемых из самых различных полимеров растений посредством действия на них (3-глюканаз.

Таким образом, можно сделать вывод, что нами создана такая экспериментальная система, в которой экспрессия бактериальных термостабильных (3-глюканаз явилась параметром воздействия на сложную

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Абдеев, Рустам Муратович, Москва

1. Заславская П. JI. Пропись заливки клеток в эпоксидную смолу аралдит. М.: Наука, 1987. - с.75.

2. Кефели В.И. Фотоморфогенез, фотосинтез и рост как основа продуктивности растений // Пущино: ОНТИ ПНЦ АН СССР, 1991.- 133 с.

3. Мовсесян Н.Р., X. Ализаде, И.В. Голденкова, К.А. Мусийчук, Ю.Г. Попов, Э.С. Пирузян. Трансгенные растения табака, экспрессирующие бактериальные гены термостабильных глюканаз // Генетика. 2001. - т. 37, N 6. - С. 745-752.

4. Мосолова Т.П., Калюжный С.В., Варфоломеев С.Д., Великодворская Г.А. Характеристика трех ферментов целлюлазного комплекса Clostridium thermocellum: синергизм при гидролизе целлюлозы // Биохимия. -1995. №60 (5). - С.760-768.

5. Полевой В.В. Роль ауксина в системах регуляции у растений // 44-е Тимирязевское чтение. Л.: Наука, 1986. - 80 с.

6. Фурст Г.Г. Методы анатомо-гистохимического исследования растительных тканей. М.:Наука, 1979. - 155 с.

7. Protocol for Ni-NTA Spin Kit // QIAGEN GmbH. 1994.-P.46.

8. Albersheim P., A.G. Darvill. Oligosaccharins: novel molecules that can regulate growth, development, reproduction, and defense against disease in plants. // Sci. Am. 1985. - v. 253(3). -P.58-64.

9. Amd Sturm and Guo-Qing Tang . The sucrose-cleaving enzymes of plants are crucial for development, growth and carbon partitioning. October 1999, Vol. 4, No. 10.

10. Augur C., L. Yu, K. Sakai, T. Ogawa, P. Sinas, A.G. Darvill, P. Albersheim. Further studies of the ability of xyloglucan oligosaccharides to inhibit auxin-stimulated growth // Plant Physiol. 1992. - v.99. - P.180-185.

11. Bayer E.A, Chanzy H.R., Lamed R., Shoham Y. Cellulose, cellulases and cellulosomes // Current Opinion in Structural Biology. 19986. - v.8. - P. 548-557.118

12. Bayer E.A., Shimon L. J. W., Shoham Y., Lamed R. Cellulosomes structure and ultrastructure // J. Struct. Biol. 1998a. - v. 124. - P. 221-234.

13. Begiun P. Detection of cellulase activity in polyacrylamide gels using Congo red-stained agar replicas // Anal. Biochem. 1983. - v. 131(2). - P. 333-336.

14. Beguin P. Molecular Biology of Cellulose Degradation // Annu. Rev. Microbiol. -1990.-v. 44.-P. 219-248.

15. Beguin P. Molecular biology of cellulose degradation// Annu. Rev. Microbiol.-1990,- V.44.-P. 219-248.

16. Blake C.C.F., Koenig D.F., Mair G.A., North A.C.T., Phillips D.C., Sarma V.R. Structure of hen egg white lysozyme. A three-dimensional Fourier synthesis at 2 E resolution // Nature. 1965. - v. 206. - P. 757-763.

17. Boisset C., Chanzy H., Henrissat В., Lamed R., Shoham Y. and Bayer E.A. Digestion of crystalline cellulose substrates by the Clostridium thermocellum cellulosome: structural and morphological aspects // Biochem. J. 1999. - v. 340. - P. 829-835.

18. Bosch M, Knudsen JS, Derksen J, Mariani C. (2001) Class III pistil-specific extensin-like proteins from tobacco have characteristics of arabinogalactan proteins // Plant Physiol. 2001. - v. 125(4). - P. 2180-2188.

19. Bowler С and Chua N-H. Emerging themes of plant signal transduction // Plant Cell. 1994.-v. 6.-P. 1529-1541.119

20. Bradford M.M. A rapid sensitive method for quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. 1976. - v. 72.-P. 248-254.

21. Bringar A.C., Stevens A., Fox J.E. Biosynthesis and degradation of a wheat embryo cytokinin-binding protein during embriogenesis and germination// Plant Physiol., 1985.-V. 79,-P. 706-710.

22. Brummell DA, Lashbrook CC, Bennett AB: Plant endo-l,4-(3-D-glucanases. Structure, properties, and physiological function // Am. Chem. Soc. Symp. 1994.- Ser 566.-P. 100-129.

23. Brummell, D.A., Catala, C., Lashbrook, C.C., Bennett, A.B. A membrane-anchored E-type endo-l,4-beta-glucanase is localized on Golgi and plasma membranes of higher plants // Proc. Natl. Acad. Sci USA. 1997. - v. 94. - P. 4794-4799.

24. Bumazkin, B.K., Velikodvorskaya, G.A., Тика, K., Mogutov, M.A., and Strongin, A.Y. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1990. - v. 167. - P. 1057-1063.

25. Carpita N. C. and Gibeaut D.M. Structural model of primary cell wall in flowering plants: consistency of molecular structure with the physical properties of the walls during growth // Plant J. 1993. - v. 3. - P.l-30.

26. Castresana С., de Carvalho F., Gheysen G., Habets M., Inze D., van Montagu M. Tissue specific and pathogen-induced regulation of Nicotiana plumbaginifolia (3-1,3-glucanase gene//Plant Cell.- 1991.-V.2.- P.1131-1143.

27. Coughlan M.P., Ljunghah L.G. Biochemistry and Genetics of Cellulose Degradation // FEMS Symposium, Academic Press. 1988. - v.43. - P. 11-30.

28. Darvill A.G., P. Albersheim, M. McNeil, J.M. Lau, W.S. York, T.T. Stevenson, J. Thomas, S. Doares, D.J. Gollin, P. Chelf, K. Davis Structure and function of plant cell wall polysaccharides // J. Cell Sci. Suppl. 1985. - v. 2. - P. 203-217.

29. David A. Brummell, Colin R. Bird , Wolfgang Schuch and Alan B.Bennett An endo-1,4-P-glucanase expressed at high levels in rapidly expanding tissues // Plant Molecular Biology . 1997. - v. 33. - P. 87-95.

30. Davies G., Henrissat B. Structures and mechanisms of glycosyl hydrolases // Structure. -1995. v. 3. - P. 853-859.

31. De Wit P.J.G.M., Spikman G. Evidence for the Occurrence of Race and Cultivar-Specific Elicitors of Necrosis in Intercellular Fluid of Compatible Interactions of Cladosporium fulvum and Tomato// Physiol Plant Pathol. -1982. -V.21. -P.l-11.

32. Divne C., Jones T.A. The three-dimensional crystal structure of the catalytic core of cellobiohydrolase I from Trichoderma reesei // Science. 1994. - v.265. - P. 524528.

33. Ehriess, R. and Roitsch, T. Differential effect of D-glucose on the level of mRNAs for three invertase isoenzymes of Chenopodium rubrum // J. Plant Physiol. v. 150. - P. 514-519.

34. Felix G., Meins JF. Developmental and hormonal regulation of (3-1,3-glucanase in tobacco// Planta.- 1987,- V.172.- P.386-392.

35. Ferrarese L., L. Trainotti, S. Gattolin, G. Casadoro. Secretion, purification and activity of two recombinant pepper endo-P-l,4-glucanases expressed in the yeast Pichia pastoris // FEBS Letters. 1998. - v.422. - P. 23-26.

36. Fincher G.B. and Stone B.A., Metabolism of noncellulolosic polysaccharides // Encl Plant Physiol. New Series. 1981. - 13B. - P.68-132.

37. Frederic Nicol and Herman Hofte Plant cell expansion: scaling the wall // Current Opinion in Plant Biology .- 1998. v.l. - P. 12-17.

38. Gibeaut, D.M. and Carpita, N.C. Biosynthesis of plant cell wall polysaccharides // FASEB J. 1994. - v. 8. - P. 904-915.122

39. Gideon J. DAVIES, Keith S. WILSON and Bernard HENRISSAT Nomenclature for sugar-binding subsites in glycosyl hydrolases // Biochem. J. 1997. - v. 321. - P. 557-559.

40. Gilbert H.J. and Hazlewood G.P. Bacterial cellulases and xylanases// J. of General Microbiology. 1993. - V. 139. - P.187-194.

41. Gilkes N.R., Kilburn D.G., Miller R.C. and Warren R.A.J. Structural and functional analysis of bacterial cellulase by proteolysis// J. Biol. Chem.- 1989.- V. 264,- P. 17802-17808.

42. Guillen R., W.S. York, M. Pauly, J. An, G. Impallomeni, P. Albersheim, A.G. Darvill Metabolism of xyloglucan generates xylose-deficient oligosaccharide subunits of this polysaccharide in etiolated peas // Carbohydr. Res. 1995. - v. 277. -P. 291-311.

43. Haddad P.K., Jackson P.E. Ion chromatography. Principles and application // J. Chromatogr. Library. 1990. - V. 46, № 2. - P. 199.

44. Hahn M.G., P. Bucheli, F. Cervone, S.H. Doares, R.A. O'Neill, A.G. Darvill, P. Albersheim. The role of cell wall constituents in plant-pathogen interactions // Plant-Microbe Interactions. 1989. - Vol. 3. - P. 131-181.

45. Hall, J., Hazlewood, G.P., Barker, P.J., and Gilbert, H.J. Conserved reiterated in Clostridium thermocellum endoglucanase are not essential for catalytic activity // Gene. 1988. - v. 69. - P. 29-38.

46. Henrissat B. A classification of glycosyl hydrolases based on amino-acid sequence similarities // Biochem. J. 1991. - v. 280. - P. 309-316.

47. Henrissat B. Enzymatic cellulose degradation // Cellulose Commun. 1998. - v.5. -P. 84-90.123

48. Henrissat В., Bairoch A. New families in the classification of glycosyl hydrolases based on amino-acid sequence similarities // Biochem. J. 1993. - v. 293. - P. 781788.

49. Henrissat В., Bairoch A. Updating the sequence-based classification of glycosyl hydrolases // Biochem. J. 1996. - v. 316. - P. 695-696.

50. Henrissat В., Davies G. Structural and sequence-based classification of glycoside hydrolases // Curr. Opin. Struct. Biol. 1997. - v.7. - P. 637-644.

51. Hinton DM., Pressey R. Glucanases in fruits and vegetables// J.Am.Soc.Hort Sci.-1980.- V.105.- P.499-502.

52. Hoj P.B., Hertman D.J., Morrice N.A., Doan D.N.P., Fincher G.B. Purification of (l,3)-(3-glucan endoglucanase isoenzyme II from germinated barley and determination of its primary structure from a cDNA clone// Plan Mol Biol. 1989. -V.13. - P. 31-42.

53. Hoj PB., Fincher GB. Molecular evolution of plant beta-glucan endohydrolases// Plant J.- 1995.- V.7, N3,- P.367-379.

54. Huber DJ., Nevins DJ. (3-D-Glucan hydrolase activity in Zea coleoptile cell walls// Plant Physiol.- 1980,- V.65.- P. 768-773.

55. Iturriega G., Jefferson R.A., Bevan M.W. Endoplasmic Reticulum targeting and glycosylation of hybrid proteins in transgenic tobacco// Plant Cell. 1989. - V.l. -P.381-390.

56. Koch, K.E. Carbohydrate-modulated gene expression in plants // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1996. - v. 47. - P. 509-540.

57. Kuroki R., Weaver L.H., Matthews B.W. Structure-based design of a lysozyme with altered catalytic activity // Nat. Struct. Biol. 1995. - v.2(l 1). - P. 1007-1011.

58. Laemmli, U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. 1970. - v.221. - P. 680-685.

59. Lake, B.D., and Goodwin H.J. Chromatographic and electrophoretic techniques. -1976. v. 1.- P. 345-366.

60. Linthorst H.J.M., Melchers L.S., Mayer A., van Roekel J.S.C., Cornelissen B.J.C., Bol J.F. Analysis of gene families encoding acidic and basic (3-1,3- glucanases of tobacco// Proc.Natl Acad Sci USA.- 1990a.-V.87,- P. 8756-8760.

61. Litts J.C., Simmons C.R., Karrer E.E., Huang N., Rodriguez R.L. The isolation and characterization of a barley 1,3-1,4-(3-glucanase gene//Eur J Biochem.- 1990,-V.-194.- P.831-838.

62. Llop-Tous, I., Dominguez-Puigjaner, E., Palomer, X., and Vendrell, M. Characterization of two divergent endo-beta-l,4-glucanase cDNA clones highly expressed in the nonclimacteric strawberry fruit // Plant Physiol. 1999. - v. 119. -P. 1415-1421.

63. Marylin Vantard, Rachel Cowling and Catherine Delichere. (2000) Cell cycle regulation of the microtubular cytoskeleton // Plant Molecular Biology. 2000. -V.43.-P. 691-703.

64. Matsumoto Т., Sakai F. and Hayashi T. A xyloglucan-speciflc endo-1,4-p-glucanase isolated from auxin-treated pea stems // Plant Physiol. 1997 .- v. 114. - P.661-667.

65. Matthews B.W., Remington S.J. The three-dimensional structure of lysozyme from bacteriophage T4 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1974. - 1974. - v.71. - P. 41784182.

66. Matthysse, A.G., Thomas, D.L. and White, A. R. Mechanism of cellulose synthesis in Agrobacterium tumefaciens // J. Bact. 1995a. - v. 177. - P. 1076-1081.

67. Matthysse, A.G., White, S. and Lightfoot, R. Genes required for cellulose synthesis in Agrobacterium tumefaciens // J. Bact. 1995b. - v. 177. - P. 1069-1075.

68. Mauch F., Staehelin LA. Functional implications of the subcellular localization of ethylene-induced chitinase and (3-1,3-glucanase in bean leaves// Plant Cell.- 1989,-V.I.- P.447-457.

69. McQueen-Mason S. Plant cell walls and the control of growth // Biochem Soc Trans. 1997.-v. 25. - P.204-214.

70. Memelink J., Linthorst H.J.M., Schilperoort R.A., Hoger J.H.C. Tobacco genes encoding acidic and basic isoforms of pathogenesis-related proteins display different expression patterns// Plant Mol Biol.-1990.- V.14.- P.l 19-126.

71. Mulder В. M.,-A. M. C. Emons . A dynamical model for plant cell wall architecture formation // J. Math. Biol. 2001. - v. 42. - P. 261-289.

72. Napier R.M. & Venis M.A. Receptors for plant growth regulators: Recent advances// J. Plant Growth Regulation. 1990,- V.9.- P. 113-126.126

73. Neale AD., Wahleithner JA., Lund M., Bonnett HT., Kelly A., Meeks-Wargner DR., Peacock WJ., Dennis ES. Chitinase, ^-1,3-glucanase, osmotin and extensin are expressed in tobacco explants during flower formation// Plant Cell.- 1990.- V.2.-P.673-684.

74. Nicol F., Hofte H. Plant cell expansion: scaling the wall // Current Opinion in Plant Biology. 1998. -v.l. -P. 12-17.

75. Orengo C.A., Jones D.T., Thornton J.M. Protein superfamilies and domain superfolds // Nature. 1994. - v. 372(6507). - P. 631-634.

76. Payane G., Waed E., Gaffney Т., Ahl-Goy P., Moyer M., Harper A., Meins F.Jr., Ryals J. Evidence for a third structural class of |3-l,3-glucanase in tobacco// Plant Mol. Biol. 1990. - V.15. - P.797-808.

77. Peitsch M.C. Protein modelling by E-Mail // BioTechnology. 1995. - v.13. - P. 658-660.

78. Perrin Robyn, Curtis Wilkerson 1 and Kenneth Keegstra Golgi enzymes that synthesize plant cell wall polysaccharides: finding and evaluating candidates in the genomic era // Plant Molecular Biology. 2001. - v.47. - P. 115-130.

79. Robyn L. Overall, Teresa P. Dibbayawan, and Leila M. Blackman Intercellular Alignments of the Plant Cytoskeleton. // J Plant Growth Regul. -2001. v. 20. - P. 162-169.

80. Sambrook J., Fritch E.F., Maniatis T. Molecular cloning / A laboratory manual. 2nd Edition. Cold Spring Harbour Lab. Press. N.Y. -1989

81. Simmons CR., Litts JC., Huang N., Rodriguez RL. Structure of rice P-glucanase gene regulated by ethelene, cytokinin, wounding, salicylic acid and fungal elicitors// Plant Mol. Biol.- 1992.- V.18.-P.33-45.

82. Slakeski N., Baulcombe CC., Devos KM, Ahluwalia В., Doan DNP, Fincher GB. Structure and tissue specific regulation of genes encoding barley (l,3;l,4-p-glucan endohydrolases // Mol.Gen.Genet.- 1990,- V. 224,- P. 437-449.

83. Smeekens, J. and Rook, F. Sugar sensing and sugar-mediated signal transduction in plants // Plant Physiol. 1997. - v. 115. - P. 7-13.

84. Smythe, C. and Cohen, P. The discovery of glycogenin and the priming mechanism for glycogen biogenesis // Eur. J. Biochem. 1991. - v. 200. - P. 625-631.

85. Sprey B, Uelker A. Isolation and properties of a low molecular mass endoglucanase from Trichoderma reesei // FEMS Microbiol. Lett. 1992. - V. 71(3). - P. 253-257.

86. Stuart I.M., Loi L., Fincher G.B. Immunological comparison of (l-3,l-4)-P-glucan endohydrolases in germinating cereals// J. Cereal Sci.- 1987.- V.6.- P.45-52.

87. Tamas, I.A. Apical dominance. In: P. J. Davies (Ed.) Plant Hormones: Physiology, Biochemistry, and Molecular Biology / 2nd ed. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands, 1995. - P. 572-597.

88. Teather R., Wood P. Use of Congo red-polysaccharide interactions in enumeration and characterization of cellulolytic bacteria from the bovine rumen // Appl. Environm. Microbiol. 1982. - v. 43(4). - P. 777-780.

89. Topfer R., Matzeit V., Gronenborn В., Schell J., Steinbiss H.-H. A set of plant expression vectors for transcriptional and translational fusions// Nucleic Acids Research.- 1987.- V.15, N.14.- P.5890.

90. Tran Thanh Van K., P. Toubart, A. Cousson, A.G. Darvill, D.J. Gollin, P. Chelf, P. Albersheim Manipulation of the morphogenetic pathways of tobacco explants by oligosaccharins // Nature. 1985. - v. 314 - P. 615-617.

91. Ulker A, Sprey B. Characterization of an unglycosylated low molecular weight 1,4-beta-glucan-glucanohydrolase of Trichoderma reesei // FEMS Microbiol Lett. -1990.-v. 57(3).-P. 215-219.

92. Van Lijsebettens M., Valvekens D. Tobacco Leaf Disk Infection with Agrobacterium tumefaciens / in EMBO Practical Course on Plant Molecular Biology, Gent, Belgium. 1987. - P. 15-18.