Разработка биоинформационной модели апоптоза и некроза у растений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.23, кандидат сельскохозяйственных наук Гринблат, Антон Иосифович

• Гринблат, Антон Иосифович
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Гринблат, Антон Иосифович

ВВЕДЕНИЕ.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР: ТЕРМОДИНАМИКА, БИОХИМИЯ И БИОИНФОРМАТИКА СТАРЕНИЯ И СМЕРТИ.

1.1. Биология старения и смерти.

1.2. Старение и продолжительность жизни.

1.3. Роль генетических особенностей и факторов внешней среды в старении и продолжительности жизни.

1.4. Механизмы старения и смерти.

1.5. Роль свободных радикалов, повреждений, липидов, нуклеиновых кислот, белков и антиоксидантной системы в старении.

1.6. Типы смерти.

1.7. Отличия апоптоза от некроза.

1.8. Функции апоптоза у растений.29,

1.9. Высокие технологии в изучении явлений апоптоза.

1.10. Перспективы продления жизни, омоложения. Способы индуцировать деление клеток.

1.11. Актуальность изучения старения и гибели клеток у растений.

1.12. Выводы из литературных данных.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Исследуемые растения.

2.2. Условия выращивания.

2.3. Факторы воздействия на экспериментальные растения.

2.4. Биохимические методы исследования.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Контрольное исследование естественного апоптоза в колеоптилях и нормальной жизнедеятельности в листьях пшеницы.

3.2. Исследование проявлений клеточной гибели в листьях пшеницы под действием абиотических факторов.

3.3. Исследование проявлений клеточной гибели в листьях и колеоптилях пшеницы под действием биотических факторов.

3.4. Контрольное исследование биохимических процессов в листьях гороха в норме.

3.5. Исследование проявлений клеточной гибели в листьях гороха под действием абиотических факторов.

3.6. Исследование биохимических явлений в листьях гороха под действием биотических факторов.

3.7. Исследование биохимических параметров плодоэлементов люпина разных ярусов.

3.8. Визуальные данные апоптоза и некроза у исследуемых растений.

4. БИОИНФОРМАЦИОННАЯ ЧАСТЬ.

4.1. Фильтрация данных для составления биоинформационной модели.

4.2.Расширение массива данных для составления биоинформационной модели.

4.4. Матрицы показателей биоинформационной модели апоптоза и некроза.

Выводы.

Предложения производству.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка биоинформационной модели апоптоза и некроза у растений»

В течение 100 лет изучение биологических явлений основывалось на экспериментах in vivo и in vitro. Появившиеся в 60-е годы компьютеры были лишь вспомогательным средством для обработки и хранения данных. С конца 80-х началось создание баз данных, в которых хранится информация о миллионах последовательностей нуклеотидов в ДНК и РНК или аминокислот в белках, и они еще ждут обработки и последующего практического применения. Компьютерный анализ превратился в самостоятельную область науки - биоинформатику. Исследования in silico, то есть в компьютере, уже привели к расшифровке многих "слов" генетического текста - команд, записанных в ДНК и управляющих жизнью и смертью клетки (Янковский и др., 2001).

Изучение биохимических явлений, в том числе апоптоза, с помощью высоких технологий (биоинформатики) базируется на теоретических основах анализа генных сетей, а также на особенности построения генной сети как основы математической модели. Анализ сверхмощного массива полученной на сегодняшний день экспериментальной информации невозможен без компьютерных методов ее систематизации и математического моделирования. В основе построения генных сетей лежит химико-кинетический подход, позволяющий представить любые процессы как сумму элементарных событий, оперируя концентрациями молекул и скоростями реакций, т.е. при моделировании генных сетей используется обобщенный химико-кинетический метод (Лихошвай и др., 2001).

В 1996 г. в Колумбийском университете была разработана технология углубленного изучения фактического материала, посвященного раку и апоптозу и создан АЛИ (автоматизированный поисковый инструмент), который выполняет рутинную работу по анализу большого массива данных (публикаций). С его помощью можно проводить машинные исследования, когда компьютерный комплекс сам находит закономерности в таком объеме информации, который не под силу переработать человеку. Идея АПИ принадлежит математику-биологу Андрею Ржетскому и его научному консультанту Масатоши Ней и базирована на теме молекулярных сетей (так называют узор, получающийся при взаимодействии отдельных генов и белков). АПИ получил название Gene Ways (Стикс, 2005).

Биоинформационные и биохимические исследования апоптоза сопряжены с поиском методов лечения опасных заболеваний - ключевым направлением геронтологии, актуальность которого очевидна, но, в связи с этим, долгое время наблюдался сильный перевес активности исследований в области апоптоза у животных и человека (Fadel et al., 1999) по сравнению с растениями.

Изучение апоптоза у растений - относительно новая и потому еще слабо наполненная данными область науки. В России единственный ученый, который усиленно занимается исследованиями в этой области - профессор МГУ, д.б.н. Б.Ф. Ванюшин (Замятнина, Ванюшин и др., 2002; Ванюшин и др., 2001; Ванюшин, 2001).

К сожалению, исследования апоптоза у животных и растений слабо связаны друг с другом, несмотря на то, что в этих процессах есть много общих черт.

Изучение механизмов запрограммированной и спонтанной гибели клеток растения и базированная на полученных данных разработка средств управления обеими формами гибели клеток растения имеют крайне важное значение как для фундаментальной, так и для прикладной биотехнологии. Контроль над некрозом и апоптозом позволит повышать устойчивость растений к патогенам, увеличивать урожайность сельскохозяйственных культур, ускорять или увеличивать синхронность созревания урожая, обеспечит возможность управлять длительностью вегетационного периода и упростит работу селекционеров.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Поскольку исследования, связанные с апоптозом и некрозом в растительных тканях до конца не расшифрованы и не систематизированы, нашей целью было создать биоинформационную модель на основе собственных экспериментов, связанных с апоптозом и некрозом. Это имеет как фундаментальное значение, так и прикладное, так как сопряжено с изучением механизмов устойчивости растений.

В связи с поставленными целями, задачами являются

1. Исследовать антиоксидантную систему пшеницы и гороха в норме, при апоптозе и при некрозе

2. Исследовать влияние апоптоза и некроза на фрагментацию ДНК методом ПЦР-анализа

3. Установить влияние биотических факторов на проявления апоптоза и некроза у пшеницы и гороха

4. Установить влияние абиотических факторов на проявления апоптоза и некроза у пшеницы и гороха

5. Установить влияние апоптоза и некроза на состав белков пшеницы и гороха

6. На основе полученных данных идентифицировать тип клеточной гибели в опадающих плодоэлементах люпина

7. Разработать компьютерный программный комплекс для администрирования и обработки собственных экспериментальных данных

8. Создать биоинформационную модель апоптоза и некроза пшеницы и гороха.

Заключение диссертации по теме «Биотехнология», Гринблат, Антон Иосифович

140 Выводы

1.Проведен широкоспектральный динамический биохимический анализ процессов естественного и индуцированного апоптоза и некроза, вызванного как биотическими так и абиотическими факторами на примере пшеницы, гороха, люпина.

Выявлены антиоксидантные, белковые и ДНК-маркеры апоптоза на примере естественного апоптоза в колеоптилях пшеницы: резко падает активность супероксиддисмутазы (от 436 у.е. в до 211 у.е.); активность пероксидазы растет от 2407 у.е. до максимума 12789 у.е., а затем снижается до 11154 у.е.; активность каталазы растет до максимума 23 у.е., затем падает до 11 у.е.; содержание глутатиона после всплеска концентрации до 9.2 мг% падает до нулевых значений; монотонно уменьшается концентрация витамина Е от 21 мг% до 14 мг%; монотонно уменьшается концентрация витамина С от 10 мг% до 2 мг%; электрофореграммы ДНК имеют форму лестницы вследствие межнуклеосомной деградации ДНК; электрофореграммы белков содержат аналитический сигнал регуляторного белка р53.

3.На базе полученных тенденций и маркеров (п. 2) подтвержден метод искусственной индукции апоптоза в листьях гороха действием вытяжки колеоптилей пшеницы, созданный в рамках представляемой работы.

4. На базе полученных тенденций и маркеров (п. 2) разработан и подтвержден метод искусственного частичного ингибирования апоптоза в колеоптилях пшеницы действием вытяжки листьев гороха.

5.Усовершенствованы методы анализа активности антиоксидантной системы: модифицированы методики определения активности пероксидазы, каталазы, супероксиддисмутазы. Получено положительное решение от 16.10.06 о выдаче патента на изобретение "Способ определения активности фермента" по заявке № 2005127999/28 (Гринблат, 2005-2006). Кроме того, модифицирована методика определения концентрации витамина Е.

6. Предложен программный комплекс, рассчитанный на администрирование и анализ биологических данных, состоящий из программ для химико-кинетических расчетов активностей ферментов и для построения линейных профилей электрофореграмм и оцифровки планарных хроматограмм.

7. Создана биоинформационная модель апоптоза и некроза на базе дифференциального и корреляционного анализов, четко описывающая биохимические различия этих типов клеточной гибели средствами информатики и математики.

Предложения производству

1. С помощью выявленных в ходе работы естественных индукторов апоптоза или их аналогов можно: управлять длительностью вегетационного периода; ускорять или увеличивать синхронность созревания урожая; повышать продуктивность зеленой массы растений; повышать безопасность процесса дефолиации растений; создавать экологически безопасные биогербициды направленного действия; бороться с засорением культурных растений; повышать устойчивость растений к патогенам.

2. Усовершенствованные методы анализа активности антиоксидантной системы, а также разработанный программный комплекс можно рекомендовать биохимикам, молекулярным биологам, а также специалистам, работающим в области биоинформатики.

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Гринблат, Антон Иосифович, 2007 год

1. Акифьев, А. П. Этапность изменений ДНК и ее роль в процессе старения /

2. A. П. Акифьев, А. И. Потапенко // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии. 1986. - Т. 5. - С. 7-35.

3. Анисимов, В. Н. Современные представления о природе старения /

4. B. Н. Анисимов // Успехи соврем, биол. 2000. - Т. 120, № 2. - С. 146-164.

5. Бердышев, Г.Д. Эколого-генетические факторы старения и долголетия. / Г. Д. Бердышев. Л.: Наука, 1977. - 203 с.

6. Биологическая флора Московской области / отв. ред. Т. А. Работнов. М., 1983.-Вып. 7.-262с.

7. Ванюшин, Б. Ф. Молекулярно-генетические механизмы старения / Б. Ф. Ванюшин, Г. Д. Бердышев. М.: Медицина, 1977.-295 с.

8. Ванюшин, Б. Ф. Апоптоз у растений / Б. Ф. Ванюшин // Успехи биологической химии 2001. - Т. 41. - С. 3-38.

9. Воронцова, М.А. Физиологическая регенерация / М. А. Воронцова, Л. Д. Лиознер М:. Советская наука, 1955 - 508 с.

10. ГОСТ 30417-96. Межгосударственный стандарт. Масла растительные. Методы определения массовых долей витаминов А и Е. Введен 1998-01-01. М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1999. - 12 с.

11. Методологический сайт о биотехнологии Электронный ресурс. / М., 2006. -Режим доступа: http://www.metodolog.ru/00712/00712.html, свободный.

12. Гунин, А.Г. Клеточный цикл, апоптоз. Электронный ресурс. / Веб-сайт кафедры гистологии чувашского госуниверситета, 2001. Режим доступа: http://www.histol.chuvashia.com, свободный. - Загл. с экрана.

13. Гупало, П. И. Возрастные изменения растений и их значение в растениеводстве / П. И. Гупало. М.: Наука, 1969. - 252с.

14. Общая и молекулярная фитопатология. / Ю. Т. Дьяков и др.. 2001. -М.: Общество фитопатологов. - 301 с.

15. Зилов, В.Г. Элементы информационной биологии и медицины: монография / В.Г. Зилов, К.В. Судаков, О.И. Эпштейн. М.: МГУЛ, 2000. -248 с.

16. Сайт со сравнительными таблицами по апоптозу и некрозу Электронный ресурс. / Киев, 2006. Режим доступа: http://www.pathology.dn.ua/indexrus.shtml, свободный. - Загл. с экрана.

17. Молекулярно-генетические механизмы заболеваний человека: компьютерный анализ и моделирование / Колчанов Н. А. и др. // Материалы Международной конференция «Физико-химическая биология» 30 июля 3 августа 2006, Новосибирск.

18. Конарев, А. В. Белки семян как маркеры / А. В. Конарев // Вестник семеноводства в СНГ. 2000. - № 2. - С. 24-25.

19. Коркушко, О. В. Функции желудка и поджелудочной железы при старении / О. В. Коркушко, Д. М. Якименко, В. П. Терещенко // Физиологические механизмы старения. JI., 1982.-С. 132-143.

20. Лагучев, С. С. О физиологической смерти клеток тела / С. С. Лагучев // Успехи соврем, биол. 1963. - Т. 56. - С. 274-283.

21. Ленинджер А. Основы биохимии: т. 2. / А. Ленинджер. М.: Мир. -1985.-С. 406.

22. Ленинджер, А. Основы биохимии: т.1. / А. Ленинджер. М.: Мир. -1985.-С. 16.

23. Леопольд, А. Рост и развитие растений / А. Леопольд. М.: Мир, 1968. -С. 218.

24. Лихошвай, В. А. Обобщенный химико-кинетический метод моделирования генных сетей / В. А. Лихошвай и др. // Мол. Биология. -2001.-Т. 35.-С. 1072-1079.

25. Лэмб, М. Биология старения / М. Лэмб. М.: Мир, 1980. - 206 с.

26. Мерзляк, М. Н.Активированный кислород и окислительные процессы в мембранах растительной клетки / Мерзляк М. Н. // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Физиология растений. 1989. - Т. 6. - 167 с.

27. Мерзляк, М. Н. Хроматографические и спектральные характеристики липорастворимых флуоресцирующих продуктов, накапливающихся при повреждении и старении тканей растений / М. Н. Мерзляк и др. // Биохимия. 1982. - Т. 47, № 3. - С. 425-433.

28. Методы биохимического исследования растений / под ред. Е. А. Ермакова Л.: Агропромиздат. - 1987. - С. 38-39.

29. Методы биохимического исследования растений / под ред. Е. А. Ермакова. Л.: Агропромиздат. - 1987. - С.42-43.

30. Мохорт, Т.В. Апоптоз роль в развитии сахарного диабета типа 1 / Т. В. Мохорт., С. Б. Мельнов, В. А. Горанов // Проблемы эндокринологии -2000.-Т. 46,№2.-С. 8-13.

31. Наджарян, Т. Л. Проблема определения биологического возраста / Т. Л. Наджарян, В. Б. Мамаев // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии. 1984. - Т. 4. - С. 81-134.

32. Наджарян, Т. Л. Применение дибунола как геропротектора / Т. Л. Наджарян, В. Б. Мамаев // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. 1986. Т. 5. С. 110-162.

33. Никитин, В. Н. Экспериментальные подходы к продлению жизни / В. Н. Никитин // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии. 1984. - Т. 4. - С. 6-43.

34. Обухова, Л. К. Молекулярные механизмы замедления старения антиоксидантами / Л. К. Обухова, Н. М. Эмануэль // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии. 1984. - Т. 4. - С. 44-80.

35. Обухова, Л. К. Свободнорадикальные механизмы старения в биологической эволюции / Л. К. Обухова // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии. 1986. - Т. 5 - С. 36-68.

36. Подколзин, A.A. Новая единая системная сущностная модель старения / A.A. Подколзин, В.Н. Крутько, В.И. Донцов // Клиническая геронтология 2000. - Т. 6, № 7-8. - С. 104-105.

37. Полевой, В. В., Физиология роста и развития растений / В. В. Полевой, Т. С. Саламатова. Л.: Изд.-во ЛГУ, 1991. - 240 с.

38. Полевой, В.В. Живое состояние клетки и биология старения / В. В. Полевой, Т. С. Саламатова. Изд-во СПб. ун-та, 2004. - С. 47.

39. Поликар, А. Элементы патологии клетки / А. Поликар, М. Бесси. -М.: Мир, 1970. -348 с.

40. Практикум по физиологии растений / Под редакцией проф. Н. Н. Третьякова. -М.: Агропромиздат, 1990. С. 130-133.

41. Самсонова, М. Г. Средства для визуализации структуры генных сетей и их динамики Электронный ресурс. / М. Г. Самсонова, В. Н. Серов,

42. A. С. Трушкина. М., 2006. Режим доступа: http://www.ibmh.msk.sU/bioinformatics/a/a08-poster-rus.htm, свободный. -Загл. с экрана.

43. Сафонов, С. И. Фитоиндикация тяжелых металлов на примере нитрата кадмия Электронный ресурс. / С. И. Сафонов, И. Анциферова, А. Хорина. М., 2001 - Режим доступа: http://2001.vernadsky.info/e6/w01091.htm, свободный. - Загл. с экрана.

44. Серебрякова, Т. И. Морфогенез побегов и эволюция жизненных форм злаков / Т. И. Серебрякова. М.: Наука, 1971. - 358 с.

45. Сайт запатентованных методов биохимического анализа Электронный ресурс. / Режим доступа: www.sibpatent.ru, свободный. Загл. с экрана.

46. Скулачев, В. П. Кислород и явления запрограммированной смерти /

47. B. П. Скулачев // Биохимия. 1999. - Т. 64. - С. 1418-1426.

48. Сайт о модульном омоложении на основе теории В.В. Скулачева Электронный ресурс. / В. В. Скулачев [и др.]. М., 2006. - Режим доступа: http://www.starenie.ru/texnologii/modulnoe.php, свободный. - Загл. с экрана.

49. Веб-страница о бионанотехнологиях Электронный ресурс. / В. В. Скулачёв [и др.] М., 2006. - Режим доступа: http://www.starenie.ru/texnologii/nanotex.php, свободный. - Загл. с экрана.

50. Стикс, Г. В поисках молекулярных сокровищ / Г . Стикс // В мире науки №8. - 2005. - С. 76-79.

51. Сайт о принципиально новых направлениях биотехнологии Электронный ресурс. / СПб., 2006. Режим доступа: http://www.biotech.spb.ru/print.php?menu=books&list=find&id=40, свободный. - Загл. с экрана.

52. Фролысис, В. В. Старение и биологические возможности организма / В. В. Фролысис. М.: Наука. - 1975. - 272 с.

53. Фролысис, В. В. Экспериментальные пути продления жизни. /

54. B. В. Фролысис, X. К. Мурадян -М., 1988. 248 с.

55. Чайлахян, М. X. Регуляция цветения высших растений. / М. X. Чайлахян М:. Наука. -1988. - 558 с.

56. Ченцов, Ю. С. Общая цитология / Ю. С. Ченцов. М.: Изд-во МГУ, 1984.-С. 330-340.

57. Сельскохозяйственная биотехнология: учебник / В. С. Шевелуха, и др.; под ред. В. С. Шевелухи 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа.-2003.-С. 3-201.

58. Шевченко, Н. В. Перекисное окисление ли-пидов при действии на растения галоидфеноксикислот / Н. В. Шевченко, С. И. Погосян, М. Н. Мерзляк // Физиол. растений. 1980. - Т. 27, № 2. - С. 363-367.

59. Шорнинг, Б. Ю. Необходимость образования супероксида для развития проростков пшеницы / Б. Ю. Шорнинг и др. // Биохимия. 2000. Т. 65.1. C. 1612-1617.

60. Шорнинг, Б. Ю. Действие антиоксидантов на рост и развитие растений / Б. Ю. Шорнинг и др. // Известия РАН, Серия биол. 1999. - № 1. - С. 30-38.

61. Юсуфов, А. Г. Биология старения цветковых растений. / А. Г. Юсуфов. Махачкала: Изд-во ДГУ, 1992. - 204 с.

62. Alexander, P. Is there a relationship between aging, the shortening of lifespan by radiation and the induction of somatic mutations? / P. Alexander // Perspectives in experimental gerontology. Ed. N.W. Shock. Illinois, 1966. -P. 266-279.

63. Almog,N. An insight into the life of p53: a protein coping with many functions. Review of the 9th p53. / N. Almog, V. Rottar // Biophys. Biochem. Acta.-1998.-P. 1378.

64. Alvarez, M. E. Reactive oxygen intermediates mediate a systemic signal network in the establishment of plant immunity / M. E. Alvarez et al. // Cell. -1998.-Vol. 92.-P. 773-784.

65. Bakeeva, L. E. Apoptosis in the Initial Leaf of Etiolated Wheat Seedlings: Influence of the Antioxidant Ionol (BHT) and Peroxides / L. E. Bakeeva et al. // Biochemistry. Vol. 66, No. 8. - 2001. P. 850-859.

66. Beckman, К. B. The free radical theory of aging matures / К. B. Beckman, B. N. Ames // Physiol. Rev. 1998. - Vol. 78. - P. 547-581.

67. Bjorksten, J. Crosslinkage and the aging process / J. Bjorksten // Theoretical aspects of aging. Ed. M. Rockstein. New York, 1974. P. 43-59.

68. Carimi, F. Cytokinins: new apoptotic inducers in plants / F. Carimi et al. // Planta. 2003 - Vol. 216. - P. 413-421.

69. Chamnongpol, P. Defense activation and enhanced pathogen tolerance induced by H202 in transgenic tobacco / P. Chamnongpol et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. - Vol. 95. - P. 5818-5823.

70. Серегин И. В. Фитохелатины и их роль в детоксикации кадмия у высших растений / И. В. Серегин // Успехи биологической химии. Т. 41. -2001.-С. 283-300.

71. Dangl, J. L. Death don't have no mercy: cell death programs in plant-microbe interactions / J. L. Dangl, R. A. Dietrich, M. H. Richberg // Plant Cell. 1996. - Vol. 8. - P. 1793-1807.

72. Del Rio, L. A. The Activated Oxygen Role of Peroxisomes in Senescence / L. A. Del Rio et al. // Plant Physiol. 1998. - Vol. 116. - P. 1195-1200.

73. Delledone, M. Nitric oxide functions as a signal in plant disease resistance / M. Delledone et al. // Nature. 1998. - Vol. 394. - P. 585-588.

74. Desikan, R. Harpin and hydrogen peroxide both initiate programmed cell death but have differential effects on gene expression in Arabidopsis suspension cultures / R. Desikan et al. // Biochem. J. 1998. - Vol. 330. - P. 115-120.

75. Dhindsa, R. S. Rapid reduction by IAA of malondialdehyde levels in Avena coleoptiles, a possible effect on lipid peroxidation / R. S. Dhindsa, A. C. Amoral, RE. Cleland // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1984. -Vol. 125.-P. 76-81.

76. Drew, M.C. Senecence: what is it? / M. C. Drew, C.-J. He, P. W. Morgan // Trends Plant Sci. 2000. - Vol. 5. - P. 122-127.

77. Droillard, M. J. Free radical production, catalase and superoxide dismutase activities and membrane integrity during senescence of petals of cut carnations / M. J. Droillard, A. Paulin, J. C. Massot // Physiol. Plant. 1987. - Vol. 71. - P. 197-202.

78. Drori, D. Environmental effects on longevity in the male rat: exercise, mating, castration and restricted feeding / D. Drori, Y. Folman // Exp. Gerontol. -1976.-Vol. 11.-P. 25-32.

79. Durner, J. Nitric oxide as a signal in plants / J. Durner, D. F. Klessig // Current Opin. Plant Biol. 1999. - Vol. 2. - P. 369-374.

80. Durner, J. Defense gene induction in tobacco by nitric oxide, cyclic GMP, and cyclic ADP-ribose / J. Durner, D. Wendehenne, D. F. Klessig // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1998. Vol. 95. - P. 10328-10333.

81. Evan, G. I. Proliferation, cell cycle and apoptosis in cancer / G. I. Evan, K. H. Vousden // Nature. 2001. - Vol. 411. -P. 342-348.

82. Fadel, B. Apoptosis in human disease: a new skin for the old ceremony? /

83. B. Fadel, S. Orrenius, B. Zhivotovsky // Biochem. Biophys. Res. Commun. -1999. Vol. 266. -P. 699-717.

84. Fath, A. Barley aleurone cell death is not apoptotic characterization of nuclease activities and DNA degradation / A. Fath, P. C. Bethke, R. L. Jones // Plant J. 1999. - Vol. 20. - P. 305-315.

85. Foyer, C. H. Ascorbate and glutathione: keeping active oxygen under control / C. H. Foyer // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1998. - Vol. 49. -P. 249-279.

86. Fukuda, H. Xylogenesis: initiation, progression, and cell death / H. Fukuda // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1996. - Vol. 47. - P. 299-325.

87. Fukuda, H. Tracheary element differentiation / H. Fukuda // Plant Cell. -1997.-Vol. 9.-P. 1147-1156.

88. Giannopolities, C. N. Superoxid dismutase. I. Occurrence in higher plants /

89. C.N.Giannopolities, S.K.Ries // Plant Physiology. 1977. - Vol.59. -P. 309-314.

90. Gilchrist D. G. Mycotoxins reveal connections between plants and animals in apoptosis and ceramide signaling / D. G. Gilchrist // Cell Death and Differentiation. 1997. - Vol. 4. - P. 689-698.

91. Gilchrist, D. G. Programmed cell death in plant disease: The purpose and promise of cellular suicide / D. G. Gilchrist // Annu. Rev. Phytopathol. 1998. -Vol. 36.-P. 393-414.

92. Gliicksmann, A. Cell deaths in normal vertebrate ontogeny / A. GlOcksmann // Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. 1951. - Vol. 26. - P. 59-86.

93. Godiard, L. Perception and response in plant disease resistance / L- Godiard et al. // Curr. Opin. Genet. Dev. -1994. Vol. 4. - P. 662-671.

94. Greenberg, J. T. Programmed cell death: a way of life fo*" plants / J. T. Greenberg // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996 - Vol. 93. - P 1209412097.

95. Greenberg, J. T. Programmed cell death in plant:pathogen. interactions / J. T. Greenberg // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1997. — Vol. 48. -P. 525-545.

96. Groover, A. Tracheary element differentiation uses a novel ncmechanism coordinating programmed cell death and secondary cell wall synthesis / A. Groover, A.M. Jones // Plant Physiol. -1999. Vol. 8. - P. 267-2*71.

97. Groover, A. Programmed cell death of plant, tracheary elements differentiating in vitro / A. Groover et al. // Protoplasma. 1997. - NAol. 196. -P. 197-211.

98. Guerritore, A. La natura vívente / A. Guerritore // Studium. 1987— — Vol. 4. -P. 597.

99. Guidotti, G.G. Patología generale / G.G. Guidotti. Milano: Casa Ambrosiana, 1990. -133 p.

100. Hayflick, L. The serial cultivation of human diploid cell strains / L. Hayflick, P. S. Moorhead // Exp. Cell Res. 1961. - Vol. 25. - P. 5^5-621.

101. Hayflick, L. How and why we age / L. Hayflick // Exp. Gerontol— 1998. -Vol. 33.-P. 639-653.

102. He, C.-J. Transduction of an ethylene signal is required for cell death and lysis in the root cortex of maize during aerenchyma formation induced by hypoxia / C.-J. He, P. W. Morgan, M. C. Drew // Plant Physiol. — 1996. -Vol. 112.-P. 463-472.

103. Heath, M. C. Apoptosis, programmed cell death and the hype*~sensitive response / M. C. Heath // Eur. J. Plant Pathol. 1998. - Vol. 104. - P. n 17-124.

104. Heidrick, M. L. Effect of diethary 2-mercaptoethanol on the Mife-span, immune system, tumor incidence and lipid peroxidation damage fcn spleenlymphocytes of aging BC3F1 mice / M. L. Heidrick, L. C. Hendricks,

105. D. E. Cook // Mech. Ageing Dev. 1984. - Vol. 27. - P. 341-358.

106. Jabs, T. Reactive oxygen intermediates as mediators of programmed cell death, in plants and animals / T. Jabs // Biochem. Pharmacol. 1999. - Vol. 57. -P. 231-245.

107. Jabs, T Initiation of runaway cell, death in an Arabidopsis mutant by extracellular superoxide / T. Jabs, R. A. Dietrich, J. L. Dangl //Science. 1996. -Vol. 273.-P. 1853-1856.

108. Janicke, R. U. A novel Arabidopsis thaliana protein protects tumor cells from tumor necrosis factor-induced apoptosis / R. U. Janicke, A. G. Porter, A. Kush // Biochim. Biophys. Acta. 1998. - Vol. 1402. - P. 70-78.

109. Jones, J. D. G. A novel signalling motif shared by plant resistance gene products and regulators of cell death in animals / J. D. G. Jones,

110. E. A. van der Biezen // Curr. Biol. 1998. - Vol. 8. - P. 226-227.

111. Keller, T. A plant homolog of the neutrophil NADPH oxidase gp91phox2+ !subunit gene encodes a plasma membrane protein with Ca -binding domains / T. Keller et al. // Plant Cell. 1998. - Vol.10. - P. 255-266.

112. Kerr, J.F.R. Apoptosis: a basic phenomenon with wide-ranging implication in tissue kinetics / J.F.R. Kerr, A.H. Wyllie, A.R. Currie // Brit. J. Cancer. -1972.-Vol. 26.-P. 239-257.

113. Koudrine, A.V. Trace elements and apoptosis / A.V. Koudrine // Trace. Elem. Biol. Med. 1998. - Vol. 3. - P. 17-27.

114. La Bella, F. S. Effect of beta-aminopropannitryl of prednisolone on survival of male LAF/J mice / F. S. La Bella, S. Vivian // Exp. Gerontol. 1975. -Vol. 10.-P. 185-188.

115. Leist, M. Intracellular adenosine triphosphate (ATP) concentration: a switch in the decision between apoptosis and necrosis / M. Leist et al. // J. Exp. Med. 1997. Vol. 185.-P. 1481-1486.

116. Levine, A. Calcium-mediated apoptosis in a plant hypersensitive disease resistance response / A. Levine et al. // Curr. Biol. 1996. - Vol. 6. - P. 427437.

117. Lokshin, R.A. Senescence processes / R. A. Lokshin, J. Beaulaton// J. Life Sei.-1975.-Vol. 15.- 1549-1565.

118. Lorget, F.High extracellular calcium concentrations directly stimulate osteoclast apoptosis / F. Lorget et al. // Biochem. Biophys. Res. Commun. -2000.-Vol. 268.-P. 899-903.

119. Lotem, J. Control of apoptosis in hematopoiesiand leukemia by cytokines, tumor suppressor anoncogenes / J. Lotem, L. Sachs // Leukemia. 1996. -Vol. 13.-P. 925-931.

120. Machida, Y. Progress in studies of plant homologs of mitogen-activated protein (MAP) kinase and potential upstream components in kinase cascades / Y. Machida, R.Nishihama, S.Kitakura // Crit. Rev. Plant Sei. 1997. -Vol. 16.-P. 481-496.

121. Male, D.Cytokines and chemokines / D.Male et al. // Advanced Immunology. London: Mosby, 1996. - 323 p.

122. Marin, M. C. Evidence that p53 and bcl2 regulators of a common cell death pathway important for in vivo lymphogenesis. / M.C.Marin et al. // Oncogene. 1994. - Vol. 9. - P. 3107-3112.

123. Mittler, R. Post-transcriptional suppression of cytosolic ascorbate peroxidase expression during pathogen-induced programmed cell death in tobacco / R. Mittler, X. Feng, M. Cohen // Plant Cell 1998. - Vol. 10. - P. 461-473.

124. Mittler, R. Characterization of nuclease activities and DNA fragmentation induced upon hypersensitive response cell death and mechanical stress / R. Mittler, E. Lam // Plant Mol. Biol. -1997. Vol. 34. - P. 209-221.

125. Mittler, R. Transgenic tobacco plants with reduced capability to detoxify reactive oxygen intermediates are hyperresponsive to pathogen infection / R. Mittler et al. // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1999. Vol. 96. P. 14165-14170.

126. Mittler, R. Inhibition of programmed cell death in tobacco plants during pathogen-induced hypersensitive response at low oxygen pressure / R. Mittler etal.//Plant Cell.-1996.-Vol. 8.-P. 1991-2001.

127. Moll, U.M. Nuclear and mitochondrial apoptotic pathways of p53. / U. M. Moll, A. Zaika // FEBS letter. 2001 - Vol. 493. - P. 65-69.

128. Morel, J.B. The hypersensitive response and the induction of cell death in plants / J. B. Morel, J.L.Dangl // Cell Death and Differentiation. 1997. -Vol. 4.-P. 671-683.

129. Nicotera, P. Energy supply and the shape of death in neurons and lymphoid cells / P. Nicotera, M. Leist // Cell Death Differ. 1997. - Vol. 4. - P. 435-442.

130. Nicotera, P. The role of calcium in apoptosis / P. Nicotera, S. Orrenius // Cell Calcium. 1998. - Vol. 23. - P. 173-180.

131. Noctor, G. Ascorbate and glutathione: keeping active oxygen under control / G. Noctor, C. H. Foyer // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1998. -Vol. 49.-P. 249-279.

132. Nooden, L. D. Senescence mechanisms / L. D. Nooden, J. J. Guiamet, I. John // Physiologia Plantarum. 1997. - Vol. 101. - P. 746-753.

133. Oliver, F. J. Essential role for poly (ADP-ribosyl)ation in mouse preimplantation development / F. J. Oliver et al. // J. Hum. Genet. 1999. -Vol. 64.-P. 1282-1288.

134. Oren, M. Regulation of the p53 tumor suppressor protein. / M. Oren // J. Biol. Chem. -1999. Vol. 274. - P. 36031-36034.

135. Orgel, L. E. The maintenance of the accuracy of protein synthesis and its relevance to ageing / L. E. Orgel // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1963. -Vol. 49.-P. 517-521.

136. Pennell, R. I. Programmed cell death in plants / R. I. Pennell, C. Lamb // Plant Cell. -1997. Vol. 9. - P. 1157-1168.

137. Pontier, D. Activation of hsr203, a plant gene expressed during incompatible plant-pathogen interactions is correlated with programmed celldeath / D. Pontier et al. I I Mol. Plant Microbe Interact. 1998. - Vol. 11. - P. 544-554.

138. Pontier, D. Markers for hypersensitive response and senescence show distinct patterns of expression / D. Pontier et al.// Plant Mol. Biol. 1999. -Vol. 39.-P. 1243-1255.

139. Pontier, D. The hypersensitive response. A programmed cell death associated with plant resistance / D. Pontier, C. Balague, D. Roby // Compt. Rend. Acad. Sci. Serie III. 1998. - Vol. 321. - P. 721-734.

140. Reichheld, J. P. Indomethacin-induced Gl/S phase arrest of the plant cell cycle / J. P. Reichheld et al. // Plant J. -1999. Vol. 17. - P. 647-656.

141. Van Rhee, F. P190 BCR-ABmRNA is expressed at low levels in p210-positive chronimyeloid and acute lymphoblastic leukemias / F. van Rhee et al. //Blood. 1996.-Vol. 87.-P. 5213-5217.

142. Robertson, O.H. Histological changes in the organs and tissues of senile castrated kokanee salmon (Oncorhynchus nerka kennerlyi) / O. H. Robertson, B. C. Wexler // Gen. Comp. Endocrinol. -1962. Vol. 2 - P. 458-472.

143. Sanders, E.J. Programmed cell death in development / E.J. Sanders, M. A. Wride // Int. Rev. Cytol. 1995. - Vol. 163. - P. 105-160.

144. Saunders, J. W. Death in Embryonic Systems / J. W. Saunders // Science. -1966.-Vol. 154.-P. 604-612.

145. Scandalios, J.G. Oxygen stress and superoxide dismutases / J. G. Scandalios // Plant Physiol. 1993. - Vol. 101. - P. 7-12.

146. Schwartz, L. M. Do All Programmed Cell Deaths Occur Via Apoptosis? / L. M. Schwartz et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. - Vol. 90. -P. 980-984.

147. Sionov, R. V. C-ABL regulates p5-levels under export and ubiquitination / R. V. Sionov et al. // Mol. Cell. Biol. 2001. - Vol. 21. - P. 5869-5878.

148. Skulachev, V.P. Mitochondrial physiology and pathology; concepts of programmed death of organelles, cells and organisms / V. P. Skulachev // Mol. Aspects Med. 1999. - Vol. 20. - P. 139-184.

149. Tiedemann, A. V. Evidence for a primary role of active oxygen species in induction of host cell death during infection of bean leaves with Botrytis cinerea / A.V. Tiedemann // Physiol. Mol. Plant Pathol. 1997. - Vol. 50. - P. 151-166.

150. Torres, M. A. Six Arabidopsis thaliana homologues of the human respiratory burst oxidase (gp91(phox)) / M. A. Torres et al.// Plant J. 1998. -Vol. 14.-P. 365-370.

151. Tsujimoto, Y. Apoptosis and necrosis: Intracellular ATP level as a determinant for cell death modes / Y. Tsujimoto // Cell Death Differ. 1997. -Vol. 4.-P. 429-434.

152. Wojtaszek, P. Oxidative burst: an early plant response to pathogen infection / P. Wojtaszek // Biochem. J. 1997. Vol. 322. - P. 681-692.

153. Wright, W. E. Nuclear control of cellular aging demonstrated by hybridization of nucleate and whole cultured normal human fibroblasts / W. E. Wright, L. Hayflidk // Exp Cell Res. 1975. - Vol. 96. - P. 113-121.

154. Wyshak, G. Fertility and longevity in twins, sibs and parents of twins / G. Wyshak // Soc. Biol. 1978. - Vol. 25. - P. 315-330.

155. Xie, Z. Harpin-induced hypersensitive cell death is associated with altered mitochondrial functions in tobacco cells / Z. Xie, Z. Chen // Mol. Plant Microbe Interact.-2000.-Vol. 13.-P. 183-190.

156. Yonish, S. Wild-type p53 induces apoptosis of myeloid leukaemic cells that is inhibited by interleukin-6 / S. Yonish et al. // Nature. 1991. - Vol. 352. -P. 345-347.

157. Zamyatnina, V. A. Subcellular reorganization of mitochondria producing heavy DNA in aging wheat coleoptiles / V. A. Zamyatnina, et al. // Biochemistry. 2002. - Vol. 67, No. 2. - P. 212-221.

158. Гринблат, А.И. Патент на изобретение №2293969: Способ определения активности фермента / А.И. Гринблат // Бюллетень № 5 от 20.02.2007.

159. ФГОУ ВПО Орловский государственный аграрный университет1. На правах рукописи1. Гринблат Антон Иосифович