Экспрессия кластерных генов защиты в ответ на вирусную инфекцию в двух экотипах арабидопсиса (Arabidopsis thaliana)

Значительную часть эукариотического генома составляют кластеры функционально-родственных совместно активирующихся генов. Существует немало данных о специфической активности кластерных генов в отдельных органах и тканях растений, а также на разных стадиях развития растительного организма. Тем не менее, практически нет свидетельств в пользу существования в геноме растений кластеров генов, специфически отвечающих на биотические и абиотические факторы внешней среды. В настоящей работе мы продолжили анализ полученного ранее глобального профиля экспрессии защитных генов арабидопсиса (Arabidopsis thaliana), в результате чего идентифицировали два кластера генов, отвечающих на инфекцию вирусом CMV(Y). Регуляция активности кластерных генов в растениях устойчивого (С24) и чувствительного (Col-0) экотипах в ответ на атаку патогена была различной. В обоих экотипах наблюдали конститутивную экспрессию кластерных генов, причем в экотипе Col-0 большинство генов в двух изученных кластерах экспрессировались на более высоком уровне. В результате заражения вирусом уровень экспрессии кластерных генов в растениях Col-0 не изменялся. Напротив, в устойчивых растениях С24 активность большинства генов увеличивалась до уровня, характерного для незараженных растений Col-0 или более высокого. Таким образом, устойчивый к вирусу экотип приобрел в процессе эволюции регуляторный механизм совместной активации кластерных генов ответа на биотический стресс. Предполагается, что одной из причин такой дивергенции генома арабидопсиса могла быть значительная разница среднегодового диапазона температур в каждом из ареалов того или другого экотипа.