Офіційний веб сайт

Цикл наукових праць “Роль фосфоліпаз с та d клітин рослин в реалізації біологічної дії цитокінів та абсцизової кислоти”

М11

 

Автори: Колесников Я.С., к.б.н., Яковенко О.М., к.б.н.

 

Представлений Інститутом біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України

 

Робота спрямована на з'ясування ролі фосфоліпаз С і D в реалізації молекулярних механізмів дії ряду фітогормонів (абсцизової кислоти, цитокінінів) в клітинах рослин. Створено основи для розуміння ролі фосфоліпази С і D в реалізації дії цитокінінів.

 Авторами з’ясовано, що фосфоліпаза D(ФЛD)приймає участь в реалізації біологічної дії цитокінінів у клітинах рослин, про що свідчить новоутворенняфосфатидилбутанолу в результаті активації на перших хвилинах дії бензиламінопурином реакції трансфосфатидилювання, яку здійснює фосфоліпаза D.

Авторами отримано пріоритетні результати, які вказують на роль ФЛD в трансдукції сигналу цитокінінів, та ФЛС – як невід’ємного компоненту сигнальної мережі абсцизової кислоти.

Запропоновано нові підходи для з’ясування участі специфічних молекулярних форм ФЛDу реалізації біологічної дії цитокінінів таздійснено постановку нових нетрадиційних задач.

Результати досліджень формують уявлення на молекулярному рівні щодо мережі сигнальних систем в реалізації дії фітогормонів та участі ферментів метаболізму фосфоліпідів гормональній сигналізації,  важливі для біотехнології та технологійзастосування фізіологічно активних речовин в сільськогосподарському виробництві.

 

Кількість публікацій:    23 наукові публікації,в т.ч. 1  розділ в міжнародній монографії,  22 статті у реферованих журналах. Загальний індекс цитування робіт (згідно баз даних Scopus)складає 2,9.

Надіслати коментар

Коментарі

Борис Сорочинський

Авторами циклу робіт було поставлено на меті побудову єдиних схем сигнальних каскадів фітогормонів – абсцизової кислоти та цитокінінів, які об'єднують всі відкриті раніше компоненти в єдину функціональну систему, що здійснює тонку регуляцію експресії генів, відповідальних за перебудову метаболізму рослин. Такий підхід є дуже цікавим з наукової точки зору та результати роботи можуть бути суттєвим внеском у розвиток сучасної біохімії та фізіології рослин.

к.б.н. Борис Володимирович Сорочинський

к.б.н. Шеремет Ярина Олександрівна

Формування цілісної картини впливу біорегуляторів на метаболізм клітин є неможливим без розуміння глибинних засад особливостей функціонування клітин. Встановлена авторами роль фосфоліпаз D та С в механізмі передачі сигналу цитокінінів і абсцизової кислоти сприяють значному прогресу в дослідженнях механізмів дії гормонів рослин. Вперше встановлений дослідниками альтернативний шлях передачі сигналу цитокінінів відкриває перспективи для розробки нових методів для біотехнології і сільського господарства.

к.б.н., науковий співробітник відділу геноміки та молекулярної біотехнології,
Інституту харчової біотехнології та геноміки НАН України

К.х.н., н.с. Бугас Р.В.

Створення рослин з актуальними морфологічними характеристиками та зміненними рівнями накопичення вторинних метаболітів з важливим значенням для медицини та харчової промисловості потребує проведення досліджень та розробки нових методичних засад керування дією біорегуляторів у живих системах, модуляції інтенсивності та направленості метаболічних потоків у клітинах, керованих цитокінінами та абсцизовою кислотою. Отримані авторами дані можуть бути основою для формування принципів культивування рослин з підвищеною стійкістю до дії стресів.

К.х.н., н.с. Бугас Р.В. Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України

професор Мусатенко Л.І., член-кор.НАН України

Представлений цикл наукових праць заслуговує на увагу оскільки використані в роботі сучасні методичні підходи дозволили отримати цікаві та фундаментальні результати, які були повністю опубліковані в авторитетних вітчизняних та зарубіжних наукових виданнях, а також обговорювалася на конференціях в Україні та за кордоном, зокрема в Польщі, Чехії та Франції. Автори заслуговують присудження премії Президента України для молодих вчених.

член-кор, професор Мусатенко Л.І.

Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України

Філоненко Валерій Вікторович, доктор біологічних наук

Цікавою особливістю роботи є проведення досліджень in vivo, що дає можливість створення найбільш повного уявлення про механізми, за якими відбувається регуляція метаболізму за участі ліпідного сигналінгу. Фосфоліпази - ключові ферменти ліпідного метаболізму в клітинах рослин і тварин, однак, на відміну від тварин, дослідження сигнальної ролі фосфоліпаз рослин лише набувають свого розвитку. Представлений цикл наукових праць відзначається оригінальністю та сучасністю методичних підходів та глибоким розумінням авторами наукової проблематики.

доктор біологічних наук, профессор Філоненко Валерій Вікторович

Інститут молекулярної біології і генетики

НАН України

Паталах Ірина Іванівна

Інтенсивного розвитку в сучасній біохімії набуває напрямок зосереджений на з’ясування молекулярних механізмів функціонування систем внутрішньоклітинної сигналізації, які забезпечують регуляцію метаболізму клітин у відповідь на дію фітогормонів. Робота проведена на дуже високому професійному рівні, вона є цікавою, перспективною та сучасною, а її автори заслуговують на присудження премії Президента України для молодих вчених.

С.н.с, к.б.н. Паталах І.І. Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України

Гість

Вивчення механізмів реалізації дії фізіологічно активних речовин є однією з пріоритетних задач біоорганічної хімії. Авторами проведено глибокий аналіз властивостей і фізіологічних функцій компонентів фосфоліпідного сігналлінга в процесах росту рослин, дії фітогормонів, відповіді на стреси і взаємозв'язку з іншими сигнальними шляхами. Абсцизова кислота – ключовий регулятор, що забезпечує виживання рослин за умов нестачі водних ресурсів та засолення ґрунтів. Здійснення цих функцій засноване на активації в клітинах низки сигнальних подій, невід’ємним компонентом яких є ліпідна сигналізація, що заслуговує на особливу увагу, оскільки мембрани є початковим пунктом сприйняття більшості сигналів. З огляду на це, проведені дослідження фосфатидилінозитол-специфічної фосфоліпази С набувають особливого звучання. В дослідженнях механізмів дії цитокінінів, клітин рослин, вперше виявлено участь фосфоліпази D в цитокініновій сигналізації. Встановлено різке підвищення рівня фосфатидилбутанолу на перших хвилинах дії цитокінінів in vivo, що підтверджує участь ФЛD в механізмі формування реакції клітин на дію досліджених фітогормонів. Хотілося б відзначити, що робота є досить багатоплановою – вона охоплює дослідження механізмів реалізації дії фізіологічно активних речовин на молекулярному, клітинному і тканинному рівнях організації. Вважаю, що робота виконана на високому професійному рівні і заслуговує на увагу, високу оцінку та присудження премії.
Заступник директора з наукової роботи,
Завідувач відділу молекулярної та кантової біофізики член-кореспондент НАН України,
дктор біологічних наук, професор Д.М. Говорун

Гість

Автори роботи взялися за вирішення дуже складної біологічної задачі: вивчення механізмів функціонування сигнальних систем клітин рослинного організму. Проведені дослідження ключових основоположних процесів функціонування сигнальних систем, регульованих фосфоліпазами С та Д, розробка схем передачі сигналів фітогормонів за участі фосфоліпаз та дослідження їх реалізації in vivo розкривають механізми дії фітогормонів в живих клітинах на перших етапах активації їх сигнальних каскадів. Отримані відомості про функціонування сигнальних систем рослин створюють підґрунтя для впровадження нових методологічних підходів регуляції росту та продуктивності рослин в умовах стресу, що дозволить зменшити витратність аграрного виробництва та навантаження на екосистеми агроценозів. Робота має перспективи для подальшого розвитку оскільки йде паралельно актуальним світовим тенденціям у галузі молекулярної біології та біохімії рослин. Отримані дані буде покладено в основу новітніх технологічних розробок, що сприятимуть переходу сільського господарства держави на якісно новий рівень. Результати роботи опубліковані в авторитетних вітчизняних та зарубіжних наукових виданнях, а також були представлені на конференціях в Україні та за її межами. Робота гідна присудження премії Президента України для молодих вчених.
Зав. відділом клітинної біології та анатомії
Інституту ботаніки ім. М.Г. Холодного,
член-кореспондент НАНУ, професор
доктор біологічних наук Є.Л. Кордюм

Гість

На гребні інтересу сучасної науки знаходиться дослідження механізмів перцепції рослин, а саме процесів сприйняття та трансдукції сигналів навколишнього середовища, зокрема впливу речовин-регуляторів. Авторами проведено глибокий аналіз властивостей і фізіологічних функцій компонентів фосфоліпідного сігналлінга в процесах росту рослин, дії фітогормонів, відповіді на стреси і взаємозв'язку з іншими сигнальними шляхами. Розробка схем механізмів передачі сигналу цитокінінів та абсцизової кислоти розширює уявлення про молекулярні механізми дії фітогормонів у живих клітинах на етапі від специфічних рецепторів до систем перепрограмування експресії генів, сприяє подальшому розкриттю молекулярних механізмів регуляції росту та розвитку рослин, а також закладає основи для створення відповідних трансгенних рослин в сільському господарстві та методології управління онтогенезом цілісного рослинного організму. Дослідження роботи сенсорних систем клітин рослин в умовах стресу має на меті також подальше використання отриманих результатів в розробці новітніх підходів до вирощування рослин в умовах ризикованого землеробства. Авторами використані новітні підходи, які відповідають сучасним науковим тенденціями. Аналіз науково-теоретичного і практичного значення результатів, отриманих к.б.н. Колесникова Я.С. та к.б.н. Яковенко О.М. дають підстави для присудження авторам роботи премії Президента України для молодих вчених.
Завідувач відділом Мікробіологічних процесів
на твердих поверхнях
Інституту мікробіології і вірусології
ім. Д.К. Заболотного НАН України
доктор біологічних наук, професор І.К. Курдиш

Гість

Зростання попиту людства на сільськогосподарську продукцію зумовлює актуальність детального вивчення молекулярних механізмів дії природних регуляторів росту з метою вдосконалення новітніх технологій вирощування рослин. Останнім часом особлива увага фізіологів рослин все більше приділяється проблемам механізмів регуляції росту та розвитку вищих рослин. Дослідження механізмів роботи сигнальних систем рослин, а особливо їх активації у відповідь на дію фітогормонів, є одним з пріоритетних напрямків сучасної молекулярної біології, отже, варто відзначити, що робота Колесникова Я.С. та Яковенко О.М. знаходиться у колі новітніх наукових інтересів. За допомогою фітогормонів здійснюється координація взаємодії між окремими клітинами, тканинами та органами, регуляція функціонування та забезпечення цілісності рослинного організму, реалізації фізіологічних та морфогенетичних програм, а також реакції відповіді рослин на різноманітні чинники довкілля. Отримані результати значно розширюють наукові уявлення про механізми реалізації дії фітогормонів та участь ферментів метаболізму фосфоліпідів в сигнальних каскадах рослин, що наближає до розв’язання проблем розробки підходів керування ростом та розвитком рослин із залученням біохімічних реакцій або сигнальних каскадів, за допомогою яких фітогормони здійснюють свою регуляторну роль. Отже, робота, безсумнівно, заслуговує на увагу та визнання.
Завідувач відділу Генетики клітинних популяцій
Інституту молекулярної біології і генетики НАН України
член-кореспондент НАН України,
доктор біологічних наук, професор В.А.Кунах

Гість

З’ясування особливостей функціонування систем внутрішньоклітинної сигналізації, які забезпечують регуляцію метаболізму клітин у відповідь на дію фітогормонів, є важливою проблемою, яка наразі зазнає інтенсивного розвитку в сучасній молекулярній біології і важлива для вирішення практичних задач. Ліпідна сигналізація заслуговує на особливу увагу, саме мембрани є початковим пунктом сприйняття більшості сигналів довкілля та є невід’ємним компонентом активації в клітинах низки сигнальних подій. Робота присвячена дослідженню ролі фосфоліпаз С та D як ключових ферментів метаболізму фосфоліпідів клітин рослин, в механізмі трансдукції сигналів фітогормонів цитокінінів та абсцизової кислоти. Авторами здійснено постановку та вирішення нових задач: вперше у дослідах in vivo поєднано ланки сигнальних каскадів фітогормонів і обґрунтовано моделі, що описують механізми ліпідного сигналінгу, активованого цитокінінами та абсцизовою кислотою. У дослідженнях вперше встановлено участь фосфатидилінозітол-специфічної фосфоліпази С у трансдукції сигналу фосфоінозитидного циклу в клітинах рослин за дії абсцизової кислоти та виявлено участь фосфоліпази D в передачі сигналу цитокінінів, що відкриває шляхи для регуляції росту та продуктивності культур.
Результати досліджень викладено у реферованих журналах з високим імпакт фактором, як в Україні, так і в інших країнах Європи, (Physiologia Plantarum, Impact Factor: 2.334), та представлено науковій спільноті у доповідях на міжнародних конференціях.
Глибоке розуміння авторами наукової проблематики, оригінальність та сучасність підходів, перспективи їх використання для розв’язання широкого спектру завдань, зокрема у біотехнології та сучасних технологіях агропромислового виробництва, робить роботу вагомою та гідною присудження Премії Президента України для молодих вчених.
Завідувач кафедри вірусології
Київського національного університету
ім. Тараса Шевченка,
професор, доктор біологічних наук В. П. Поліщук

Гість

Пошук та синтез нових фізіологічно активних сполук для біотехнології та новітніх технологій агропромислового виробництва потребує дослідження природи механізмів, які забезпечують сприйняття та трансдукцію сигналів у клітинах рослин, індукованих дією фітогормонів та їх синтетичних аналогів. Зважаючи на широке різноманіття функцій цитокінінів у рослин, механізми їх дії на метаболізм клітин є нагальним питанням сучасної біохімії. Встановлена в ході роботи участь фосфоліпази D в реалізації біологічної дії цитокінінів, а також особливості її регуляції сприяють значному прогресу в розумінні механізмів гормональної сигналізації в живих організмах. Це дозволяє побудувати чітку картину систем управління, які використовуються цитокінінами з метою координації глобальних фізіологічних програм. Оригінальні результати, отримані авторами закладають основи для розробки сучасної методології використання фізіологічно активних речовин для вирощування сільськогосподарських культур та підвищення їх продуктивності, що актуально як для біотехнології, так і для сучасного сільського господарства. Отримані результати опубліковані в авторитетних вітчизняних та зарубіжних наукових виданнях, а також обговорювалися на конференціях в Україні та за кордоном. Вважаю, що робота «Роль фосфоліпаз С та D клітин рослин в реалізації біологічної дії цитокінів та абсцизової кислоти», подана на здобуття премії Президента України цілком заслуговує на високу оцінку та нагороду.
Зав. відділу хімії та біохімії ферментів
Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
д.б.н. Т.В.Гриненко