Фототельца растений – это немембранные органеллы (НМО), образование которых инициируется белок-белковыми взаимодействиями между актив-ной формой фитохрома B (phyB) и фитохром-взаимодействующими факторами (PIF). Эти органеллы принимают участие в фотоморфогенезе растений. В данной работе был разработан химерный белок PIF6-TagYFP-Fus, установлена его экзогенная экспрессия в клетках млекопитающих вместе с другим химерным белком phyB-mCherry-Fus, и с помощью конфокальной флуоресцентной микроскопии изучена их гетеродимеризация и образование на их основе НМО. Результаты показали, что облучение рассеянным светом с длиной волны 630 нм индуцировало образование и последующее увеличение размеров НМО. Сборка и разборка фотоиндуцируемых НМО в цитоплазме клеток млекопитающих подчиняются законам, присущим концентрационно-зависимому фазовому разделению биополимеров. Размеры НМО, образованных из phyB и PIF6 в клетках млекопитающих, соответствовали размерам так называемых «ранних» фототелец в клетках растений. Эти результаты позволяют предположить, что первая стадия образования фототелец у растений может быть основана на светозависимом фазовом переходе жидкость-жидкость для PIF и других белков, которые могут специфически взаимодействовать с активной формой phyB. Полученные химерные белки в принципе могут использоваться для управления сборкой и разборкой фотоиндуцируемых НМO и, таким образом, для регулирования различных внутриклеточных процессов в клетках млекопитающих.

Plant photobodies are the membrane-less organelles (MLOs) that can be generated by protein-protein interactions between active form of phytochrome B (phyB) and phytochrome-interacting factors (PIFs). These organelles regulate plant photo-morphogenesis. In this work, the chimeric protein PIF6-TagYFP-Fus was developed, its and another developed chimeric proteins phyB-mCherry-Fus exogenous expression in mammalian cells was established, and their heterodimerization and the formation of NMOs based on them were studied using confocal fluorescence microscopy. Results showed that irradiation with diffused 630-nm light induced formation and subsequent increase in sizes of the MLOs. The assembly and disassembly of the photo-inducible MLOs in the mammalian cell cytoplasm obeyed the laws inherent in the concentration-dependent phase separation of biopolymers. The sizes of MLOs formed from phyB and PIF6 in mammalian cells corresponded to the sizes of the so-called “early” photobodies in plant cells. These results suggested that the first step for the formation of plant photobodies might be based on the light-dependent liquid-liquid phase separation of PIFs and other proteins that can specifically interact with the active form of phyB. The developed chimeric proteins in principle can be used to control the assembly and disassembly of photo-inducible MLOs, and thereby to regulate various intracellular processes in mammalian cells.

• Содержание
• Введение
• Глава 1. Обзор Литературы
• 1.1. Немембранные органеллы
• 1.2. Фазовый переход «жидкость-жидкость»
• 1.3. Внутренне неупорядоченные белки
• 1.4. Фитохромы растений
• Глава 2. Используемые методы и ход работы
• 2.1. Методы, используемые при создании генетического конструкта
  • 2.1.1. Полимеразная цепная реакция
  • 2.1.2. Реакция рестрикции
  • 2.1.3. Реакция лигирования ДНК
  • 2.1.4. Электропорация
  • 2.1.5. Colony PCR
  • 2.1.6. Горизонтальный гель-электрофорез
  • 2.1.7. Экстракция ДНК из реакционных смесей или агарозного геля
  • 2.1.8 Выделение плазмидной ДНК из клеток
• 2.2. Создание генетического конструкта
• 2.3. Создание стабильной культуры клеток
• 2.4. Конфокальная микроскопия
• Глава 3. Обсуждение результатов
• Заключение
• Выводы
• Список литературы