Новосинтезированная РНК

Показано, что хлоропластные рРНК и тРНК кодируются пластидным геномом и синтезируются внутри этих органелл. мРНК для синтезируемых внутри хлоропластов полипептидов также кодируются пластомом. Кроме того, отсутствуют сведения о поступлении каких-либо РНК из цитоплазмы в строму пластид. Исходя из этого можно было предполагать, что обнаруженные в хромо- и амилопластах корнеплодов моркови РНК кодируются пластидным геномом и синтезируются внутри органелл Для проверки данного предположения проводились исследования фракционного состава 3Н-РНК, синтезированной в системе изолированных пластид. Электрофоретическое разделение меченой РНК амило- и хромопластов осуществляли в присутствии немеченой суммарной РНК листьев моркови, которая служила в качестве маркера и носителя.

Новосинтезированная РНК

Рисунок 1 — Фракционный состав новосинтезированной РНК хромопластов моркови сорта, Харьковская Нантская. I — в начале, 2 — в середине, 3 — в конце вегетации; время инкубации (мин): а — 10, б — 20, в — 60; пунктиром показано распределение суммарной РНК листьев моркови, используемой в качестве носителя и маркера.

Как показал анализ профилей радиоактивности меченой РНК хромопластов формирующихся корнеплодов красной моркови, эти пластиды основное количество меченого предшественника включали в РНК, мигрирующую в области 23S и 16S рибосомных РНК. Заметные уровни радиоактивности отмечались также в предрибосомной зоне и в области 4-5 S РНК. При увеличении времени инкубирования величина пиков радиоактивности возрастала, однако характер распределения метки при этом не изменился. Сходные профили радиоактивности наблюдались при изучении новосинтезированной РНК хромопластов, выделенных из корнеплодов в середине и в конце вегетации (рис. 1).

Амилопласты формирующихся корнеплодов белой моркови (диаметр корнеплодов 3-5 мм) также основное количество метки включали в РНК, мигрирующие в области 23S и 16S рибосомных компонентов. В предрибосомной зоне, как и в области 4—5S, также отмечались пики радиоактивности, однако они были значительно ниже по сравнению с пиками рибосомных 23S и 16S РНК. В то же время амилопласты, выделенные из корнеплодов в середине вегетации (диаметр корнеплодов 8—10 мм), основное количество 3Н-УТФ включали в низко молекулярную РНК, тогда как в рибосомную и предрибосомную зоны включалось незначительное количество метки. В конце вегетации (диаметр корнеплодов 16—20 мм) амилопласты теряли способность интенсивно включать меченый предшественник в РНК, вследствие чего идентификация компонентов новосиитезированной РНК на этой стадии развития растений затруднена.

Сравнивая положения пиков радиоактивности и пиков, соответствующих 23S и 16S компонентам суммарного препарата РНК листьев моркови, можно отметить, что новосинтезированные компоненты рибосомных РНК движутся при электрофорезе медленнее, чем молекулы 23S и 16S рРНК. Это позволяет предположить, что новосинтезированные молекулы РНК являются предшественниками зрелых 23S и 16S хромо- и амилопластных (на первых этапах формирования корнеплодов белой моркови) рибосомных РНК.

Следует отметить, что новосинтезированные компоненты 23S и 16S рРНК хлоропластов также выявляются в виде предшественников с размерами, несколько превышающими зрелые молекулы 23S и 16S рРНК. Более того, при исследовании фракционного состава новосиитезированной РНК хлоропластов водорослей и высших растений многими авторами отмечалось наличие общего предшественника для 23S и 16S РНК, мигрирующего в полиакриламидном геле медленнее, чем высокомолекулярные рибонуклеиновые кислоты пластидных рибосом. По-видимому, обнаруживаемый нами в предрибосомной зоне пик обусловлен общим предшественником для 23S и 16S РНК хромопластов красной и формирующихся амилопластов корнеплодов белой моркови.

Таким образом, нашими исследованиями, выполненными на пластидах корнеплодов моркови, установлено, что хромопласты содержат РНК, количество которой изменяется в зависимости от фазы развития растений. Содержание РНК в хромопластах корнеплодов красной моркови в 2-3 раза выше, чем ДНК. В то же время оно заметно выше, чем в амилопластах корнеплодов белой моркови.

Хромопласты характеризуются высокой способностью к синтезу собственных рибонуклеиновых кислот в системе изолированных органелл, причем это зависит от фазы развития растений моркови. Основными фракциями хромопластной РНК, как и РНК хлоропластов высших растений и водорослей, являются рибосомные 23S и 16S, а также низкомолекулярные 4-5S РНК. Фракционный состав РНК хромопластов существен но отличается от такового развитых амилопластов, суммарная РНК которых представлена низкомолекулярным компонентом, мигрирующим при электрофорезе в ПААГ в области 4-5S РНК и ранее обозначенной как 4.2S РНК. Основными компонентами новосиитезированной РНК хромопластов также являются компоненты, мигрирующие в области 23S, 16S и 4-5S РНК. Результаты наших экспериментов дают основания полагать, что рибосомные 23S и 16S РНК хромопластов, как и в хлоропластах растений, синтезируются в виде предшественников, несколько превышающих по размеру зрелые молекулы 23S и 16S рРНК. Кроме того, они указывают на возможность синтеза 23S и 16S рРНК в виде общего предшественника, мигрирующего в области между 23S рРНК и ДНК.

 

Subscribe

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *