Протеомика в научных исследованиях в области сохранения и использования биологического разнообразия растений (на примере сем. Ericaceae)

В статье приведены результаты целевых протеомных исследований в области изучения и сохранения биологического разнообразия растений на примере таксонов сем. Ericaceae ( Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium corymbosum ) и использования полученных данных в прикладных разработках, включая таксономию и биотехнологию. Представлена характеристика протеома растений в зависимости от видовой и сортовой принадлежности, а также при культивировании in vitro и в каллусных культурах. Впервые получены данные по протеомному составу растений сем. Ericaceae, культивируемых в условиях in vivo и in vitro , а также протеомной характеристике каллусов, инициированных из разных эксплантов. Методом 2D электрофореза установлена видои сортоспецифичность продуктов экспрессированного генома. Определены белки, претендующие на роль маркеров видовой и сортовой принадлежности исследованных таксонов. В составе протеомов листовой ткани in vivo растений обнаружены низкомолекулярные белки (преимущественно, защитные PR белки), отсутствующие на протеомных картах клонированных растений. Получены каллусы, инициированные из листовой и стеблевой ткани растений брусники с высоким содержанием БАВ и проведен протеомный анализ перспективных каллусных линий. Выявлены биохимические маркеры, отражающие общие закономерности развития растений и каллусных культур.

1. Geddes-McAlister J., Uhrig R. G. The plant proteome delivers from discovery to innovation // Trends in PlantScience. 2025. Vol. 30, Iss. 8. P. 837 845. DOI: 10.1016/j.tplants.2025.03.003.

2. Чижик, О. В. Протеомика растений / О. В. Чижик; Национальная академия наук Беларуси, Центральный ботанический сад. Минск: Беларуская навука, 2025. 119 с., ISBN: 978-985-08-33103.

3. Pasquali G. Metabolic engineering of cell cultures versus whole plant complexity in production of bioactive monoterpene indole alkaloids: recent progress related to old dilemma // Journal of Bioscience andBioengineering. 2006. Vol. 101, No. 4. P. 287 296. DOI: 10.1263/jbb.101.287.

4. Amme S. A proteome approach defines protective functions of tobacco leaf trichomes // Proteomics. 2005. –Vol. 5, No 10. P. 2508 2518., ISBN: 978-985-08-3310-5.

5. Vincent D., Wheatley M.D., Kramer G.R. Optimization of protein isolation and solubilization for ripe grapes // Electrophoresis. 2006. No 27. P.18531865.], https://doi.org/10.1002/elps.200500698.

6. Laemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assemly of the head of bacteriophage T4 // Nature. 1970. Vol. 227, No 5259. P. 680–685., https://doi.org/10.1038/227680a0.

7. Talei D., Valdiani A., Abdullah M. P. Impact of protein diversification on morphometric behavior of Andrographis paniculata Nees // Plant Systematics and Evolution. 2014. Vol. 300, Iss. 5. P. 1003–1010. DOI: 10.1007/s00606-013-0938-z.

8. Чижик, О. В. Голубика высокая (Vaccinium сorymbosum L.): протеомные и молекулярно-генетические исследования / О. В. Чижик, А. Н. Юхимук, В. Н. Решетников // Известия Национальной академии наук Беларуси. Минск, 2022. Т. 67, № 2. С. 147–157., https://doi.org/10.29235/1029-8940-2022-67-2-147157.

9. Frumin, L. L. The isoelectric focusing problem analytic solution / L. L. Frumin, G. V. Zilberstein, S. E. Peltek // Jurnal of Biochemical and Biophysical Methods. 2000. Vol. 45 (2). P. 205–209., https://doi.org/10.1016/S0165-022X(00)00118-4.

10. Физиолого-биохимические основы применения микроклонального способа размножения голубики высокорослой для получения оздоровленного посадочного материала / Ж. А. Рупасова, В. Н. Решетников, О. В. Чижик [и др.]. Минск: Беларус. навука. 2022. 138 с., ISBN: 978-985-08-2831-6.