AP14869357 Разработка научных основ биотехнологии повышения продуктивности растений посредством модификации генов рибосомного белка S6

Проект: AP14869357 «Разработка научных основ биотехнологии повышения продуктивности растений посредством модификации генов рибосомного белка S6»

Основная идея проекта

Планируется клонировать кДНК двух изоформ рибосомного белка S6 из Arabidopsis thaliana (AtRPS6A и AtRPS6B) и посредством мутагенеза in vitro заменить триплеты, кодирующие серины и треонин на С-конце этих белков, на кодон отрицательно заряженной глютаминовой кислоты. Мутированные кДНК AtRPS6A(S231E,S237E,S240E,S241E,S247E,T249E) и AtRPS6B(S231E,S237E,S240E,S241E) будут встроены в геном растений картофеля в составе ДНК-кассеты бинарного вектора. Ожидается, что кодируемые этими кДНК-генами полипептиды, имитирующие фосфорилированную форму белков AtRPS6, встроившись в состав 40S рибосомных субчастиц, будут активировать трансляцию семейства 5′TOP-мРНК и приводить к повышению биогенеза рибосом и интенсификации общего биосинтеза белка. В благоприятных для роста условиях это должно привести к повышению продуктивности и более раннему созреванию растений.

Цель проекта

Разработать научные основы биотехнологии получения генетически модифицированных (ГМ) растений картофеля (Solanum tuberosum) с повышенной скоростью роста и созревания на основе экспрессии фосфомиметически мутированных кДНК-генов рибосомного белка S6 из A. thaliana (AtRPS6A и AtRPS6B).

Задачи проекта

1. Клонировать кДНК двух изоформ рибосомного белка S6 из thaliana (AtRPS6A и AtRPS6B) в вектор pET23c. Мутировать триплеты, кодирующие серин и треонин на С-конце белков AtRPS6A и AtRPS6B, на кодон глютаминовой кислоты.
2. Экспрессировать мутированные кДНК в клетках бактерий, методом иммуноблоттинга подтвердить синтез кодируемых ими белков. Провести очистку рекомбинантных белков His-AtRPS6A(S231E,S237E,S240E,S241E,S247E,T249E) и His-AtRPS6B(S231E,S237E,S240E,S241E) методом хроматографии IMAC.
3. Встроить в агробактериальный бинарный вектор варианты кДНК-генов AtRPS6A и AtRPS6B c фосфомиметическими заменами.
4. Провести временную экспрессию трансгенов в растениях для функционального подтверждения их способности экспрессироваться in vivo.
5. Наладить стабильную трансформацию картофеля конструкциями, несущими мутированные варианты кДНК AtRPS6A или At Методом ПЦР проверить наличие трансгенных вставок.
6. Оценить уровень экспрессии трансгенов в генетически модифицированных растениях картофеля. Сравнить показатели прироста биомассы и скорости роста контрольных и ГМ растений картофеля, экспрессирующих мутированные варианты кДНК-генов AtRPS6A или AtRPS6B.
7. Оценить влияние экспрессии кДНК-генов AtRPS6A(S231E,S237E,S240E,S241E,S247E,T249E) и AtRPS6B(S231E,S237E,S240E,S241E) на полирибосомный профиль в растительной системе in vivo.

Публикации и методические разработки

Пока нет.

Исполнители проекта (основной научный состав)

1. Жигайлов Андрей Викторович, к.б.н., ассоциированный профессор – руководитель проекта, заведующий лабораторией белка и нуклеиновых кислот. Индекс Хирша: 3. ORCID ID: 0000-0002-9646-033X. Scopus ID: 6508121286. Web of science ID: N-6073-2015.
2. Крылдаков Руслан Владимирович, PhD – ответственный исполнитель, старший научный сотрудник. Индекс Хирша: 2. ORCID ID: 0000-0002-2299-3109.
3. Искаков Булат Кудайбергенович, д.б.н., профессор – главный научный сотрудник. Индекс Хирша: 6. ORCID ID: 0000-0002-5204-4377.
4. Станбекова Гульшан Эсенбековна, к.б.н., ассоциированный профессор – ведущий научный сотрудник. Индекс Хирша: 5. ORCID ID: 0000-0002-7819-6475.
5. Карпова Оксана Владиславовна, к.б.н. – ведущий научный сотрудник. Индекс Хирша: 2. ORCID ID: 0000-0001-9643-2913.
6. Низкородова Анна Сергеевна, к.б.н., ассоциированный профессор – ведущий научный сотрудник. Индекс Хирша: 1. ORCID ID: 0000-0002-1597-7207.
7. Полимбетова Найля Сейтжановна, к.б.н. – ведущий научный сотрудник. Индекс Хирша: 3. ORCID ID: 0000-0002-2806-3009.
8. Александрова Алёна Михайловна, PhD – старший научный сотрудник. Индекс Хирша: 1. ORCID ID: 0000-0002-6501-3510. Scopus author ID: 57195066389. Researcher ID: Q-1176-2017.
9. Надирова Лейла Тимуровна, магистр – научный сотрудник. Индекс Хирша: 1. Scopus ID: 57190008340.
10. Наргилова Руфина Мустафаевна, магистр – научный сотрудник. Индекс Хирша: 1. ORCID ID: 0000-0002-9787-8981.
11. Шрайбер Евгений Анатольевич – инженер.
12. Жиенова Ирина Тлеулиевна – лаборант.