В клетках млекопитающих повреждение ДНК приводит к ряду молекулярных событий, которые в конечном итоге фосфорилируют и активируют p53. Многие из одних и тех же событий также фосфорилируют и активируют SOG1, несмотря на то, что молекулы совершенно разные, отмечают профессор Масааки Умеда и доцент Наоки Такахаши, руководившие исследованием.
"SOG1 играет решающую роль в ответе на повреждение ДНК, как и p53 у животных.
Фосфорилирование необходимо для активации обоих. Но аминокислотные последовательности SOG1 и p53 не обнаруживают сходства, и мы не знаем гены-мишени SOG1 », – говорят они.
Умеда использовала арабидопсис, популярную лабораторную модель, для изучения деления растительных клеток. В новом исследовании его ученые показали, что у арабидопсиса SOG1 фосфорилируется и, таким образом, активируется только при повреждении ДНК.
Затем фосфорилированный SOG1 связывается с промоторами ряда генов, многие из которых отвечают за репарацию ДНК и деление клеток. Однако, в то время как и SOG1, и p53 нацелены на гены репарации ДНК, SOG1 показал более высокое сродство к генам, которые проводили репарацию посредством гомологичной рекомбинации. Дополнительное исследование показало, что конкретная палиндромная последовательность ДНК в промоторах-мишенях имеет решающее значение для связывания SOG1.
«Учитывая, что SOG1 и p53 регулируют разные наборы генов, связанных с репарацией ДНК, вполне вероятно, что растения и животные имеют разные тенденции к активации путей репарации ДНК», – говорит Умеда.
Интересно, что в то время как большинство генов-мишеней SOG1 участвовали в репарации ДНК и контроле клеточного цикла, значительная часть отвечает на инвазию патогена, в отличие от p53, но только в том случае, если патогеном был гриб, а не бактерия. Почему SOG1 нацелен на гены, которые вызывают иммунный ответ только на грибковую инфекцию, даже если повреждение ДНК происходит независимо от патогена, – открытый вопрос, который заслуживает дальнейшего изучения, говорят исследователи.
Умеда считает, что понимание целей гена SOG1 и иммунной функции SOG1 может способствовать лучшему ведению сельского хозяйства за счет модуляции передачи сигналов о повреждении ДНК.
«Факторы окружающей среды могут вызвать повреждение ДНК, которое активирует SOG1. Если мы сможем контролировать эту активацию, мы сможем контролировать рост сельскохозяйственной продукции », – говорит Умеда.