Влияние цитозинового металирования ДНК на биосинтез резвератрола в клеточной культуре винограда амурского Vitis amurensis Rupr тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.06, кандидат биологических наук Тюнин, Алексей Петрович

• Тюнин, Алексей Петрович
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Тюнин, Алексей Петрович

содержание

список сокращений

введение

глава 1. обзор литературы

1.1. Резвератрол и другие стильбены растений

1.2. Биосинтез резвератрола в клетках растений

1.3. Биологически-активные свойства резвератрола

1.4. Регуляция биосинтеза резвератрола

1.5. Биотехнологические методы получения резвератрола

1.6. Цитозиновое метилирование ДНК

1.7. Биологическая значимость цитозинового метилирования ДНК и гистонов у растений

1.8. Цитозиновые метилтрансферазы растений

1.9. Деметилирование ДНК в клетках растений

глава 2. материалы и методы

2.1.Растительный материал и культура клеток V. атигет18

2.2. Питательная среда для пассирования клеточной культуры

2.3. Выделение ДНК

2.4. Обработка метил чувствительной рестриктазой

2.5. Реакция бисульфитной конверсии

2.6. Выделение РНК и получение кДНК

2.7. Анализ общей экспрессии генов УаМе1, УаСМТ, УаОЯМ, ¥аОет с помощью вырожденных праймеров

2.8. Секвенирование ДНК и анализ нуклеотидных и аминокислотных последовательностей

2.9. Количественный анализ экспрессии генов УаМе1, УаСМГ, УаОЯМ, УсгБет, го1В, УаБТБ с помощью ПЦР РВ

2.9. Определение содержания стильбенов в культурах клеток V. атигет'гх

2.10. Статистическая обработка полученных результатов

глава 3. результаты

3.1. Стабильность биосинтеза резвератрола в трансгенных клеточных линиях винограда V. атигет18

3.2. Влияние деметилирования ДНК, вызванного с помощью 5-азацитидина (5А), на биосинтез резвератрола и экспрессию генов стильбен синтаз (8Т8) в культуре клеток винограда V. атигепзгя

3.3. Экспрессия метилтрансфераз в культуре клеток винограда V. атигет1$

3.4. Влияние 5А и СК на метилирование генов УоБТЯИ, УаБТ82 и УаБТБЮ

глава 4. обсуждение

выводы

список литературы

список сокращений

5 А - 5-азацитидин

БАВ - биологически активные вещества

ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография

ПЦР - полимеразная цепная реакция

ПЦР РВ - полимеразная цепная реакция в реальном времени

ОТ-ПЦР - обратно-транскрипционная полимеразная цепная реакция

СК - салициловая кислота

С.О. — стандартная ошибка измерений

4CL - кумарат-КоА-4-лигаза

С4Н - циннамат-4-гидроксилаза

CHS — халкон синтаза

PAL — фенилаланин-аммиак-лиаза

РМТ - пиносильвин-О-метилтрансфераза

Phe - фенилаланин

STS — стильбен синтаза

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние цитозинового металирования ДНК на биосинтез резвератрола в клеточной культуре винограда амурского Vitis amurensis Rupr»

введение

Использование клеточных культур растений для промышленного получения биологически активных веществ (БАВ) является перспективным направлением в биотехнологии. Большинство вторичных метаболитов растений обладают ценными фармакологическими свойствами и поэтому являются важнейшими компонентами различных лекарственных препаратов. Генетическая модификация клеточных культур растений часто не является решением проблемы увеличения содержания целевых метаболитов. Причиной этому является нестабильность высокого уровня биосинтеза нужных вторичных метаболитов. Многократно показано, что экспрессия трансгена, внесенная в геном клеточных культур растений, при длительном культивировании подавляется действием эпигенетических механизмов контроля генной экспрессии. На данный момент нет универсального понимания как эпигенетические механизмы вовлечены в регуляцию биосинтеза вторичных метаболитов in vivo, поэтому изучение эпигенетической регуляции вторичных метаболитов растений является актуальной задачей.

Известно, что резвератрол (3,5,4'-тригидроксистильбен) обладает превентивными свойствами против некоторых видов рака, положительно влияет на сердечнососудистую систему, а также обладает высоким фармакологическим потенциалом в лечении нейродегенеративных заболеваний (Pervaiz, 2003; Aggarwal et al., 2004; Shankar et al., 2007). Кроме того, существуют данные о положительном эффекте резвератрола на продолжительность жизни живых организмов (Wood et al., 2004). В настоящее время на основе этого вещества активно создаются биологически активные добавки к пище. Резвератрол обладает высоким потенциалом для применения в фармакологии (Shankar et al., 2007). Резвератрол обнаружен во многих растениях, таких как тутовое дерево, арахис, клюква, голубика и

виноград. Виноград, в том числе и дикий виноград Vitis amiirensis Rupr., характеризуется наибольшим содержанием резвератрола.

Биосинтез резвератрола происходит по фенилпропаноидному пути вторичного метаболизма. Стильбен синтаза (STS, ЕС 2.3.1.95) - фермент, непосредственно катализирующий реакцию образования резвератрола (Austin et al., 2004). Известно, что в геноме стильбен-продуцирующих растений гены STS представлены мультигенным семейством. При этом разные гены данного семейства в различной степени изменяют паттерн экспрессии в ответ на факторы стимулирующие продукцию резвератрола в клетках растений. На сегодняшний день установлена важнейшая роль эпигенетического фактора - цитозинового метилирования ДНК в контроле дифференциальной экспрессии генов in vivo. Суть данной эпигенетической модификации заключается в энзиматическом присоединении метальной группы к азотистому основанию цитозина. Исследования роли данной эпигенетической модификации в онтогенезе растений доказывают исключительную важность и наибольшее распространение цитозинового метилирования ДНК для растений (Ванюшин, 2005). Ранее была доказана важная роль цитозинового метилирования ДНК на протяжении всех стадий онтогенеза, стрессовых адаптаций, апоптоза, поддержания стабильности генома. Несмотря на описанную исключительную значимость данной эпигенетической модификации, роль цитозинового метилирования ДНК в регуляции экспрессии генов вторичного метаболизма достоверно не установлена.

Для изучения влияния цитозинового метилирования ДНК на биосинтез резвератрола нами были выбраны клеточные амурского винограда V. amurensis, отличающиеся по уровню продукции резвератрола. Каллусные культуры VV и VB2 являются трансгенными клеточными культурами. Клеточная линия VB2 была трансформирована геном rolB из почвенных бактерий Agrobacíerium rhizogenes, что в значимой степени увеличило уровень содержания резвератрола в сравнении с контрольной культурой W,

несущей лишь ген устойчивости к канамицину. Каллусная культура У2 была получена в 2004 году из лиан дикорастущего V. атигет18, уровень содержания резвератрола в каллусах У2 и УУ не отличается от уровня содержания характерного для лианы растения амурского винограда. В ходе ранее проведенных исследований удалось детектировать экспрессию десяти генов в препаратах кДНК полученных из растения и каллусных культур V. атигет1з. Таким образом, для изучения роли цитозинового метилирования в биосинтезе резвератрола важным является исследование транскрипционной регуляции различных генов мультигенного семейства УаБТБ посредством цитозинового метилирования ДНК. Кроме того, ввиду энзиматической природы поддержания статуса цитозинового метилирования важной задачей является описание экспрессии генов, белковые продукты которых участвуют в процессах цитозинового метилирования полинуклеотидной цепи в норме и под действием факторов индуцирующих биосинтез резвератрола.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение роли цитозинового метилирования ДНК в процессе биосинтеза резвератрола в культурах клеток амурского винограда V. атигет1з.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить роль цитозинового метилирования ДНК в биосинтезе резвератрола при помощи индуцируемого снижения уровня цитозинового метилирования;

2. Изучить влияние известных индукторов биосинтеза резвератрола на уровень цитозинового метилирования генов семейства УаЗТБ;

3. Изучить изменения в экспрессии генов ДНК-метилтрансфераз и ДНК-деметилаз, под действием индукторов биосинтеза резвератрола.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. 5-азацитидин-индуцируемое деметилирование ДНК двукратно увеличивает продукцию «трш/с-резвератрола и экспрессшо генов стильбен синтаз в каллусных культурах клеток V. апшгет1$.

2. Увеличение экспрессии генов стильбен синтаз, вызванное деметилирующим агентом 5-азацитидином (5А), связано с уменьшением цитозинового метилирования в составе промотора, 5' и 3'-концевых частей исследуемых генов.

3. Паттерны метилирования генов стильбен синтаз значительно различаются при сравнении между собой в норме, а также в разной степени изменяются при действии деметилирующего агента 5А и салициловой кислоты (СК), изменяющих уровень их экспрессии. Эти данные указывают на дифференциальный контроль экспрессии данных генов системой цитозинового метилирования ДНК.

4. Увеличение экспрессии генов стильбен синтаз, связанное с повышением уровня продукции резвератрола в культуре V. атигет18 под действием СК, связано с активным деметилированием 3'-концевых участков данных генов.

5. В течение длительного времени культивирования го/£-трансгенной культуры уменьшение уровня сверхпродукции /и/>я//с-резвератрола обусловлено снижением экспрессии трансгена го1В. Данный эффект обусловлен гиперметилированием последовательности трансгена го1В.

Научная новизна и практическая значимость.

Впервые изучено влияние цитозинового метилирования ДНК на биосинтез стильбенов. Добавление деметилирующего агента 5А привело к двухкратному увеличению уровня продукции резвератрола в клеточных линиях УУ и УВ2 V. атигегшБ. Впервые было показано, что гены стильбен синтаз в различной степени изменяют свою экспрессию под действием деметилирующего агента 5А. Основной причиной изменения экспрессии генов стильбен синтаз в культурах клеток V. атигет15 является уменьшение уровня цитозинового метилирования в составе последовательностей изучаемых генов. Впервые указана причина снижения уровня сверхпродукции резвератрола при длительном культивировании трансгенной

культуры клеток, заключающаяся в гиперметилировании нукпеотидной последовательности трансгена rolB.

Апробация работы и публикации.

Результаты работы были представлены на конференции «Механизм и биология сайленсинга» (США, 2011); на X региональной конференции студентов, аспирантов вузов и научных организаций Дальнего Востока России (Владивосток, 2011); на конференции «Эпигеномика» (США, 2012); на XI региональной конференции студентов, аспирантов вузов и научных организаций Дальнего Востока России (Владивосток, 2012); на XV международном биотехнологическом симпозиуме-выставке (Ю. Корея, 2012); на VIII международном симпозиуме «Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 2012). Материалы диссертации изложены в 12 публикациях, из них 6 опубликованы в журналах из списка ВАК.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 109 страницах, иллюстрирована 25 рисунками и содержит 9 таблиц. Список литературы насчитывает 157 наименований.

Благодарности. Автор искренне благодарит научного руководителя к.б.н. Киселёва К.В. за всестороннюю помощь и поддержку на всех этапах работы, руководителя лаборатории биотехнологии академика Журавлёва Ю.Н. за помощь в подготовке диссертации и ценные консультации в работе. Автор признателен к.б.н. Козыренко М.М., к.б.н. Дубровиной A.C. и Шумаковой O.A. за помощь в подготовке диссертации и работе с культурами клеток растений. Таюке автор выражает глубокую признательность Маняхину A.IO. за проведение ВЭЖХ анализов, Далласу К. за помощь в публикации результатов и всем сотрудникам лаборатории биотехнологии БПИ ДВО РАН за поддержку на всех этапах работы. Данная работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ, ДВО РАН (10-04-

00189-а, 12-04-33069-мол_вед, 09-III-A-06-169, 09-III-B-06-234, 10-III-B-06-100, 12-III-B-06-053).

Заключение диссертации по теме «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)», Тюнин, Алексей Петрович

ВЫВОДЫ

1. 5А-индуцируемое деметилирование ДНК двукратно увеличивает продукцию /ттрянс-резвератрола и экспрессию генов стильбен синтаз (Уа8Т85, УаБТБбн УаБТЗЮ) в каллусных культурах V. атигепзи.

2. Увеличение экспрессии гена УаБТБЮ в каллусных культурах V. атигет18, вызванное деметилирующим агентом 5А, связано с уменьшением цитозинового метилирования в составе промотора, 5- и 3-концевых частей данного гена.

3. Паттерны метилирования генов УаБТБ!, УаБТ82 и УаЗТБЮ значительно различаются при сравнении между собой в норме, а также в разной степени изменяются при действии 5А и СК, изменяющих уровень их экспрессии. Эти данные указывают на дифференциальный контроль экспрессии данных генов системой цитозинового метилирования ДНК.

4. Увеличение экспрессии генов Уа8Т82 и Уа8Т810, связанное с повышением уровня продукции резвератрола в культуре V. атигет'ш под действием СК, сопряжено с активным деметилированием 3'-концевых участков данных генов.

5. В течение длительного времени культивирования го/2?-трансгенной культуры уменьшение уровня сверхпродукции транс-резвератрола обусловлено снижением экспрессии трансгена го1В. Данный эффект обусловлен гиперметилированием последовательности трансгена го1В.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Тюнин, Алексей Петрович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Adrian М., Jeandet P., Bessis R., Joubert J.M. (1996) Induction of phytoalexin (resveratrol) synthesis in grapevine leaves treated with aluminium chloride (A1C13) // J. Agric. Food Chem. 44: 1979 - 1981.

Adrian M., Daire X., Jeandet P., Breuil A.C., Weston L.A., Bessis R., Boudon E. (1997) Comparisons of stilbene synthase activity (resveratrol amounts and stilbene synthase mRNAs levels) in grapevines treated with biotic and abiotic phytoalexin inducers // Am. J. Enol. Vitic. 48: 394 - 395.

Adrian M., Jeandet P., Douillet-Breuil A.C., Tesson L., Bessis R. (2000) Stilbene content of mature Vitis vinifera berries in response to UV-C elicitation // J. Agric. Food Chem. 48: 6103 - 6105.

Adrian M., Jeandet P. (2006) Trans-resveratrol as an antifungal agent. In: Aggarwal B.B., Shishodia S. (eds) // Resveratrol in health and disease. CRC Press, pp. 475-497.

Aggarwal В., Bhardwaj A., Aggarwal R., Seeram N., Shishodia S., Takada Y. (2004) Role of resveratrol in prevention and therapy of cancer: preclinical and clinical studies // Anticancer research. 24: 2783-2840.

Altamura M.M. (2004) Agrobacterium rhizogenes rolB and rolD genes: regulation and involvement in plant development // Plant Cell Tiss. Organ Cult. 77: 89-101.

Anekonda T.S. (2006) Resveratrol — a boon for treating Alzheimer' sdisease // Brain Res. Rev. 52: 316 - 326.

Arora J., Roat C., Goyal S., Ramawat K.G. (2009) High stilbenes accumulation in root cultures of Cayratia trifolia (L.) Domin grown in shake flasks //Acta Physiol. Plant. 31: 1307-1312.

Austin M.B., Bowman M.E., Ferrer J.L., Schroder J., Noel J.P. (2004) An aldol switch discovered in stilbene synthases mediates cyclization specificity of type III polyketide synthases // Chem. Biol. 11: 1179-1194.

Aziz M.H., Kumar R., Ahmad N. (2003) Cancer chemoprevention by resveratrol: in vitro and in vivo studies and the underlying mechanisms // Int. J. Oncol. 23: 17-28.

Baek S.H., Shin W.C., Ryu H.S., Lee D.W., Moon E., Seo C.S., Hwang E., Lee H.S., Ahn M.H., Jeon Y., Kang HJ., Lee S.W., Kim S.Y., D'Souza R., Kim H.J., Hong S.T., Jeon J.S. (2013) Creation of resveratrol-enriched rice for the treatment of metabolic syndrome and related diseases // PLoS One. 23 8: e57930.

Becker J.W., Armstrong G.O., Van der Merwe M.J., Lambrechts M., Vivier M.A., Pretorius I.S. (2003) Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for the synthesis of the wine-related antioxidant resveratrol // Fems. Yeast Res. 4: 79 -85.

Beekwilder J., Wolswinkel R., Jonker H., Hall R., de Vos C.H., Bovy A. (2006) Production of resveratrol in recombinant microorganisms // Appl. Environ. Microbiol. 72: 5670 - 5672.

Bezier A., Lambert B., Baillieul F. (2002) Study of defense-related gene expression in grapevine leaves and berries infected with BoUytis cinerea II Eur. J. Plant Pathol. 108: 111 - 120.

Bekesiova I., Nap J.P., Mlynarova L. (1999) Isolation of high quality DNA and RNA from leaves of the carnivorous plant Drosera rotundifolia II Plant Mol. Biol. Rep. 17: 269-277.

Bonhomme V., Laurain Mattar D., Fliniaux M.A. (2000) Effects of the rolC gene on hairy root: induction development and tropane alkaloid production by Atropa belladonna. II J. Nat. Prod. 63: 1249 — 1252.

Boudet A.M. (2007) Evolution and current status of research in phenolic compounds // Phytochemistry. 68: 2722 - 2735.

Blilou I., Bueno P., Ocampo J.A., Garcia Garrido J.M. (2000) Induction of catalase and ascorbate peroxidase activities in tobacco roots inoculated with arbuscular mycorrhizal Glomus mosseae II Mycol. Res. 104: 722 — 725.

Bradamante S., Barenghi L., Villa A. (2004) Cardiovascular protective effects of resveratrol // Cardiovasc. Drug Rev. 22: 169 - 188.

Bru M.R., Pedreno G.M.L.D.E. (2006) Method for the production of resveratrol in cell cultures // US 2006/0205049 Al.

Burn J.E., Smyth D.R., Peacock W.J., Dennis E.S. (1993) Genes conferring late flowering in Arabidopsis thaliana II Genetica. 90: 147—155.

Catinot J., Buchala A., Mansour E.A., Metraux J.P. (2008) Salicylic acid production in response to biotic and abiotic stress depends on isochorismate in Nicotiana benthamiana IIFEBS Lett. 582: 473 - 8.

Chaman M.E., Copaja S.V., Argandona Y.H. (2003) Relationships between salicylic acid content, phenylalanine ammonia-lyase (PAL) activity, and resistance of barley to aphid infestation // J. Agric. Food Chem. 51: 2227 - 2231.

Chan S.W.L., Zhang X.Y., Bernatavichute Y.V., Jacobsen S.E., (2006) Two-step recruitment of RNA-directed DNA methylation to tandem repeats // PLoS Biology 4: 1923-1933.

Chemler J.A., Koffas M.A.G. (2008) Metabolic engineering for plant natural product biosynthesis in microbes // Curr. Opin. Biotech. 19: 597 - 605.

Chiron H., Drouet A., Lieutier F., Payer H.D., Ernst D., Sandermann H. (2000) Gene induction of stilbene biosynthesis in Scots pine in response to ozone treatment, wounding, and fungal infection // Plant Physiol. 124: 865 - 872.

Choi C.S., Sano H. (2007) Abiotic-stress induces demethylation and transcriptional activation of a gene encoding a glycerophosphodiesterase-like protein in tobacco plants // Mol. Genet. Genomics. 277: 589 - 600.

Chong J.L., Poutaraud A., ITugueney P. (2009) Metabolism and roles of stilbenes in plants //Plant Science. 177: 143 - 155.

Chinnusamy V., Zhu J.K. (2009) RNA-directed DNA methylation and demethylation in plants // Sci. China C. Life. Sci. 52: 331 - 343.

Cochrane F.C., Davin L.B., Lewis N.G. (2004) The Arabidopsis phenylalanine ammonia lyase gene family: kinetic characterization of the four PAL isoforms // Phytochemistry. 65: 1557 - 1564.

Cokus S.J., Feng S.H., Zhang X.Y., Chen Z.G., Merriman B., Ilaudenschild

C.D., Pradhan S., Nelson S.F., Pellegrini M., Jacobsen S.E. (2008) Shotgun bisulphite sequencing of the Arabidopsis genome reveals DNA methylation patterning // Nature. 452: 215-219.

Coutos-Thevenot P., Poinssot B., Bonomelli A., Yean H., Breda C., Buffard

D., Esnault R., Hain R., Boulay M. (2001) In vitro tolerance to Botrytis cinerea of grapevine 41B rootstock in transgenic plants expressing the stilbene synthase Vstl gene under the control of a pathogen-inducible PR 10 promoter // J. Exp. Bot. 52: 901-910.

Delaunois B., Cordelier S., Conreux A., Clement C., Jeandet P. (2009) Molecular engineering of resveratrol in plants // Plant Biotechnol. J. 7: 2 - 12.

Douillet-Breuil A.C., Jeandet P., Adrian M., Bessis R. (1999) Changes in the phytoalexin content of various Vitis spp. in response to ultraviolet C elicitation // J. Agric. Food Chem. 47: 4456 - 4461.

Dubrovina A.S., Kiselev K.V. (2012) Effect of long-term cultivation on resveratrol accumulation in a high-producing cell culture of Vitis amurensis II Acta Physiol. Plant. 3: 1101-1106.

Dubrovina A.S., Kiselev K.V., Veselova M.V., Isaeva G.A., Fedoreyev S.A., Zhuravlev Y.N. (2009) Enhanced resveratrol accumulation in rolB transgenic cultures of Vitis amurensis correlates with unusual changes in CDPK gene expression // J. Plant Physiol. 166: 1194 - 1206.

Dubrovina A.S., Manyakhin A.Y., Zhuravlev Y.N., Kiselev K.V. (2010) Resveratrol content and expression of phenylalanine ammonia-lyase and stilbene synthase genes in rolC transgenic cell cultures of Vitis amurensis II Appl. Microbiol. Biotechnol. 88: 727 - 736.

Echt C.S., Erdahl L.A., Mccoy TJ. (1992) Genetic segregation of random amplified polymorphic DNA in diploid cultivated alfalfa // Genome. 35: 84 - 87.

Fan J., Liu X., Xu S.X., Xu Q., Guo W.W. (2011) T-DNA direct repeat and 35S promoter methylation affect transgene expression but do not cause silencing in

transgenic sweet orange // Plant Cell Tiss. Organ Cult. 107: 225 - 232.

Ferrer J.L., Austin M.B., Stewart C., Noe J.P. (2008) Structure and function of enzymes involved in the biosynthesis of phenylpropanoids // Plant Physiol. Biochem. 46: 356 - 370.

Filippini F., Rossi V., Marin O., Trovato M., Costantino P., Downey P.M., Lo Schiavo F., Terzi M. (1996) A plant oncogene as a phosphatase // Nature. 379: 499 -500.

Finnegan E.J., Peacock W.J., Dennis E.S. (1996) Reduced DNA methylation in Arabidopsis thaliana results in abnormal plant development // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93: 8449-8454.

Finnegan E.J., Genger R.K., Peacock W.J., Dennis E.S. (1998) // DNA methylation in plants // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 49: 223 - 247.

Finnegan E.J., Kovac K.A. (2000) Plant DNA methyltransferases // Plant Mol. Biol. 43: 189-201.

Fornara V., Onelli E., Sparvoli F., Rossoni M., Aina R., Marino G., Citterio S. (2008) Localization of stilbene synthase in Vitis vinifera L. during berry development // Protoplasma. 233: 83 - 93.

Frankel E.N., Waterhouse A.L. (1993) Inhibition of human LDL oxidation by resveratrol//Lancet. 341: 1103 - 1104.

Frommer M., McDonald L.E., Millar D.S., Collis C.M., Watt F., Grigg G.W., Molloy P.L., Paul C.L. (1992) A genomic sequencing protocol that yields a positive display of 5-methylcytosine residues in individual DNA strands // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89: 1827- 1831.

Fung R.W., Gonzalo M., Fekete C., Kovacs L.G., He Y., Marsh E., Mclntyre L.M., Schachtman D.P., Qiu W. (2008) Powdery mildew induces defense-oriented reprogramming of the transcriptome in a susceptible but not in a resistant grapevine, Plant Physiol. 146: 236 - 249.

Gatto P., Vrhovsek U., Muth J., Segala C., Romualdi C., Fontana P., Pruefer

D., Stefanini M., Moser C., Mattivi F., Velasco R. (2008) Ripening and genotype control stilbene accumulation in healthy grapes // J. Agricult. Food Chem. 56: 11773 - 11785.

Gehring M., Henikoff S. (2007) DNA methylation dynamics in plant genomes // Biochim. Biophys. Acta. 1769: 276 - 86.

Giovannini L., Migliori M., Longoni B.M., Das D.K., Bertelli A.A.E., Panichi V., Filippi B.A. (2001) Resveratrol, a polyphenol found in wine, reduces ischemia reperfusion injury in rat kidneys // J. Cardiovasc. Pharmacol. 37: 262 -270.

Giorcelli A., Sparvoli F., Mattivi F., Tava A., Balestrazzi A., Vrhovsek U., Calligari P., Bollini R., Confalonieri M. (2004) Expression of the stilbene synthase (StSy) gene from grapevine in transgenic white poplar results in high accumulation of the antioxidant resveratrol glucosides // Transgenic Res. 13: 203 - 214.

Girod P.A., Zryd J.P. (1991) Secondary metabolism in cultured beet (Beta Vulgaris L.) cells - differential regulation of betaxanthin and betacyanin byosynthesis // Plant Cell Tiss. Organ Cult. 25: 1 - 12.

Gruenbaum Y., Naveh-Many Т., Cedar H., Razin A. (1981) Sequence specificity of methylation in higher plant DNA // Nature. 5826: 860 - 862.

Goll M.G., Bestor Т.Н. (2005) Eukaryotic cytosine methyltransferases // Annu. Rev. Biochem. 74: 481 -514.

Gong Z.H., Morales-Ruiz Т., Ariza R.R., Roldan-Arjona Т., David L., Zhu J.K. (2002) ROS1, a repressor of transcriptional gene silencing in Arabidopsis, encodes a DNA glycosylase/lyase // Cell. 111: 803 - 814.

Guseinov V.A., Vanyushin B.F. (1975) Content and localisation of 5-methylcytosine in DNA of healthy and wilt-infected cotton plants // Biochim. Biophys. Acta. 395: 229 - 38.

Hain R., Bieseler В., Kindl H., Schroder G., Stocker R. (1990) Expression of a stilbene synthase gene in Nicotiana tabacum results in synthesis of the phytoalexin resveratrol // Plant Mol. Biol. 15: 325 - 335.

Halls C., Yu O. (2008) Potential for metabolic engineering of resveratrol biosynthesis // Trends Biotechnol. 26: 77 - 81.

Henderson I.R., Jacobsen S.E. (2008) Tandem repeats upstream of the Arabidopsis endogene SDC recruit non-CG DNA methylation and initiate siRNA spreading // Genes & Devel. 22: 1597 - 1606.

Hung L.M., Chen J.K., Huang S.S., Lee R.S., Su M.J. (2000) Cardioprotective effect of resveratrol, a natural antioxidant derived from grapes // Cardiovasc. Res. 47: 549 - 555.

Jang M.S., Cai E.N., Udeani G.O., Slowing K.V., Thomas C.F., Beecher C.W.W., Fong H.H.S., Farnsworth N.R., Kinghorn A.D., Mehta R.G., Moon R.C., Pezzuto J.M. (1997) Cancer chemopreventive activity of resveratrol, a natural product derived from grapes // Science. 275: 218 - 220.

Jeandet P., Bessis R., Gautheron B. (1991) The production of resveratrol (3,5,4'-trihydroxystilbene) by grape berries in different developmental stages //Am. J. Enol. Vitic. 42: 41 - 46.

Jeandet P., Douillt-Breuil A.C., Bessis R., Debord S., Sbaghi M., Adrian M. (2002) Phytoalexins from the vitaceae: biosynthesis, phytoalexin gene expression in transgenic plants, antifungal activity, and metabolism // J. Agric. Food Chem. 50: 2731 - 2741.

Johnson L.M., Bostick M., Zhang X.Y., Kraft E., Henderson I., Callis J., Jacobsen S.E. (2007) The SRA methyl-cytosine-binding domain links DNA and histone methylation // Curr. Biology. 17: 379 - 384.

Ikeda Y. (2012) Plant imprinted genes identified by genome-wide approaches and their regulatory mechanisms // Plant Cell. Physiol.53:809 -816.

Ikeda Y., Kinoshita T. (2009) DNA demethylation: a lesson from the garden // Chromosoma. 118:37-41.

Iriti M., Rossoni M., Borgo M., Faoro F. (2004) Benzothiadiazole enhances resveratrol and anthocyanin biosynthesis in grapevine, meanwhile improving resistance to Boùytis cinerea II J. Agric. Food Chem. 52:4406 — 4413.

Kankel M.W., Ramsey D.E., Stokes T.L., Flowers S.K., Haag J.R., Jeddeloh J.A., Riddle N.C., Verbsky M.L., Richards E.J. (2003) Arabidopsis Metl cytosine methyltransferase mutants // Genetics. 163: 1109-1122.

Kanno T., Habu Y. (2011) siRNA-mediated chromatin maintenance and its function in Arabidopsis thaliana II Biochim. Biophys. Acta. 1809: 444 -451.

Kao Y.Y., Harding S.A., Tsai C J. (2002) Differential expression of two distinct phenylalanine ammonia-lyase genes in condensed tannin-accumulating and lignifying cells of quaking aspen // Plant Physiol. 130: 796 -807.

Kato M., Miura A., Bender J., Jacobsen S.E., Kakutani T. (2003) Role of CG and non-CG methylation in immobilization of transposons in Arabidopsis II Curr. Biol. 13: 421 - 426.

Kim J.S., Lee S.Y., Park S.U. (2008) Resveratrol production in haiiy root culture of peanut. Arachis hypogaea L. transformed with different Agrobacterium rhizogenes strains. Afr. J. Biotechnol. 7: 3785 — 3787.

Kiselev K.V. (2011) Perspectives for production and application of resveratrol // Appl. Microbiol. Biotechnol. 90: 417 - 425.

Kiselev K.V., Dubrovina A.S., Veselova M.V., Bulgakov V.P., Fedoreyev S.A., Zhuravlev Y.N. (2007) The rolB gene-induced overproduction of resveratrol in Vitis amurensis transformed cells // J. Biotechnol. 128: 681 -692.

Kiselev K.V., Dubrovina A.S., Bulgakov V.P. (2009) Phenylalanine ammonia-lyase and stilbene synthase gene expression in rolB transgenic cell cultures of Vitis amurensis II Appl. Microbiol. Biotechnol. 82: 647 - 655.

Kiselev K.V., Tyunin A.P., Manyakhin A.Y., Zhuravlev Y.N. (2011) Resveratrol content and expression patterns of stilbene synthase genes in Vitis amurensis cells treated with 5-azacytidine // Plant Cell Tiss. Organ Cult. 105: 65-72.

Kodan A., Kuroda H., Sakai F. (2002) A stilbene synthase from Japanese red pine {Pinus dens if lor a): implications for phytoalexin accumulation and down-regulation of flavonoid biosynthesis // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 99: 3335 - 3339.

Kundu J.K., Surh Y.J. (2008) Cancer chemopreventive and therapeutic potential of resveratrol: mechanistic perspectives // Cancer Lett. 269: 243 -261.

Kuzniak E., Sklodowska M. (2005) Fungal pathogen-induced changes in the antioxidant systems of leaf peroxisomes from infected tomato plants // Planta 222: 192-200.

Ku K.L., Chang P.S., Cheng Y.C., Lien C.Y. (2005) Production of stilbenoids from the callus of Arachis hypogaea: a novel source of the anticancer compound piceatannol // J. Agric. Food Chem. 53: 3877 - 3881.

Lang-Mladek C., Popova O., Kiok K., Berlinger M., Rakic B., Aufsatz W., Jonak C., Hauser M.T., Luschnig C. (2010) Transgenerational inheritance and resetting of stress-induced loss of epigenetic gene silencing in Arabidopsis II Mol. Plant. 3: 594 - 602.

Langcake P. and McCarthy W.V. (1979) The relationship of resveratrol production to infection of grapevine leaves by Botrytis cinerea II Vitis. 18: 244 - 253.

Langcake P., Pryce R.J. (1976) The production of resveratrol by Vitis vinifera and other members of the Vitaceae as a response to infection or injury // Physiol. Plant Pathol. 9: 77 - 86.

Langcake P., Pryce R.J. (1977) A new class of phytoalexins from grapevines//Experientia. 33: 151 - 152.

Lanz T., Schroder G., Schroder J. (1990) Differential regulation of genes for resveratrol synthase in cell cultures of Arachis hypogaea L. // Planta. 181: 169- 175.

Lavania U.C., Srivastava S., Lavania S., Basu S., Misra N.K., Mukai Y. (2012) Autopolyploidy differentially influences body size in plants, but facilitates enhanced accumulation of secondary metabolites, causing increased cytosine methylation // Plant J. 71: 539 - 549.

Law J., Jacobsen S.E. (2010) Establishing, maintaining and modifying DNA methylation patterns in plants // Nature. 11: 204 - 220.

Li W., Liu H., Cheng Z.J., Su Y.H., Han H.N., Zhang Y., Zhang X.S. (2011) DNA methylation and histone modifications regulate de novo shoot regeneration in Arabidopsis by modulating WUSCHEL expression and auxin signaling // PLOS Genet. 7: el002243.

Lindroth A. (2001) Requirement of chromomethylase 3 for maintenance of CpXpG methylation // Science. 292: 2077 - 2080.

Lister R., O'Malley R.C., Tonti-Filippini J., Gregory B.D., Berry C.C., Millar A.H.; Ecker J.R. (2008) Highly integrated single-base resolution maps of the epigenome in Arabidopsis II Cell. 133: 523 - 536.

Luo S., Preuss D. (2003) Strand-biased DNA methylation associated with centromeric regions in Arabidopsis II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100:11133 - 11138.

Malamy J., Klessig D.F. (1992) Salicylic acid and plant disease resistance // Plant J. 2: 643 - 54.

Martin A., Troadec C., Boualem A., Rajab M., Fernandez R., Morin H., Pitrat M., Dogimont C., Bendahmane A. (2009) A transposon-induced epigenetic change leads to sex determination in melon // Nature. 461: 1135 -1137.

Meyer P. (2011) DNA methylation systems and targets in plants // FEBSLett. 28:32-40.

Miura A., Yonebayashi S., Watanabe K., Toyama Т., Shimada H., Kakutani T. (2001) Mobilization of transposons by a mutation abolishing full DNA methylation in Arabidopsis II Nature. 411:212-214.

Moriuchi H., Okamoto C., Nishihama R., Yamashita I., Machida Y., Tanaka N. (2004). Nuclear localization and interaction of RolB with plant 14-3-3 proteins correlates with induction of adventitious roots by the oncogene rolB // Plant J. 38: 260 - 275.

Nosov A.V., Globa E.B., Kulichenko I.E., Reshetnyak O.V., Sobol'kova G.I. (2000) Effect of 5-azacytidine, a tool for epigenetic control, on saponin synthesis in cell cultures of Dioscorea deltoidea and Panax quinquefolium II Russ. J. Plant Physiol. 3: 407 - 416.

Olas В., Wachowicz В., Szewczuk J., Saluk-Juszczak J., Kaca W. (2001) The effect of resveratrol on the platelet secretory process induced by endotoxin and thrombin // Microbios. 105: 7 - 13.

Orallo F. (2006) Comparative studies of the antioxidant effects of cis-and trans-resveratrol // Curr. Med. Chem. 13: 87 - 98.

Ortega-Galisteo A.P., Morales-Ruiz Т., Ariza R.R., Roldan-Arjona T. (2008) Arabidopsis DEMETER-LIKE proteins DML2 and DML3 are required for appropriate distribution of DNA methylation marks // Plant Mol.Biol. 67: 671 -681.

Palazon J., Cusido R.M., Gonzalo J., Bonfill M., Morales S., Pinol M.T. (1998) Relation between the amount the rolC gene product and indole

alkaloid accumulation in Catharantus roseus transformed root cultures // J. Plant Physiol. 153: 712-718.

Pavet V., Quintero C., Cecchini N.M., Rosa A.L., Alvarez M.E. (2006) Arabidopsis displays centromeric DNA hypomethylation and cytological alterations of heterochromatin upon attack by Pseudomonas syringae II Mol. Plant Microbe Interact. 19: 577 - 587.

Pavlopoulou A., Kossida S. (2007) Plant cytosine-5 DNA methy transferases: structure, function, and molecular evolution // Genomics 90: 530-541.

Pennisi E. (1996) Chemical shackles for genes // Science. 273: 574 -

575.

Pervaiz S. (2003) Resveratrol: from grapevines to mammalian biology // Faseb J. 17: 1975 - 1985.

Qu J.G., Zhang W., Yu XJ., Jin M.F. (2005) Instability of anthocyanin accumulation in Vitis vinifera L. var. Gamay Freaux suspension cultures. Biotechnol. Bioprocess Eng. 10: 155-161.

Raes J., Rohde A., Christensen J.H., Van de Peer Y., Boerjan W. (2003) Genome-wide characterization of the lignification toolbox in Arabidopsis II Plant Physiol. 133: 1051 - 1071.

Rajakumara E., Law J.A., Simanshu D.K., Voigt P., Johnson L.M., Reinberg D., Patel D.J., Jacobsen S.E. (2011) A dual flip-out mechanism for 5mC recognition by the Arabidopsis SUVH5 SRA domain and its impact on DNA methylation and H3K9 dimethylation in vivo // Genes & Devel. 25: 137- 152.

Regev-Shoshani G., Shoseyov O., Bilkis I., Kerem Z. (2003) Glycosylation of resveratrol protects it from enzymic oxidation // Biochem. J. 374: 157- 163.

Roemer K., Mahyar-Roemer M. (2002) The basis for the chemopreventive action of resveratrol // Drugs Today. 38: 571 - 580.

Santamaría A.R., Mulinacci N., Valletta A., Innocenti M., Pasqua G. (2011) Effects of elicitors on the production of resveratrol and viniferins in cell cultures of Vitis vinifera L. cv Italia. // J. Agrie. Food Chem. 59: 9094 - 9101.

Saze H., Tsugane K., Kanno T., Nishimura T. (2012) DNA methylation in plants: relationship to small RNAs and histone modifications, and functions in transposon inactivation // Plant Cell Physiol. 53: 766 - 784.

Schnee S., Viret O., Gindro K. (2008) Role of stilbenes in the resistance of grapevine to powdery mildew // Physiol. Mol. Plant Pathol. 72: 128 - 133.

Schröder G., Brown J.W.S., Schröder J. (1988) Molecular analysis of resveratrol synthase cDNA: genomic clones and relationship with chalcone synthase // Eur. J. Biochem. 197: 161 - 169.

Schröder J. (1999) The chalcone/stilbene synthase-type family of condensing enzymes // Compr. Nat. Prod. Chem. 1: 749 - 771.

Sgarbi J., Villaca F., Garbeline B., Villar H., Romaldini J. (2003) The effects of early antithyroid therapy for endogenous subclinical hyperthyroidism in clinical and heart abnormalities // J. Clin. Endocrinol. Metab. 88: 1672 - 1677.

Shankar S., Singh G., Srivastava R.K. (2007) Chemoprevention by resveratrol: molecular mechanisms and therapeutic potential // Front Biosci. 12: 4839-4854.

Siemann E.H. and Ceasy L.L (1992) Concentration of the phytoalexin resveratrol in wine // Am. J. Enol. Vitic. 43: 49 - 52.

Song Y.A., Wu K.Q., Dhaubhadel S., An L.Z., Tian L.N. (2010) Arabidopsis DNA methyltransferase AtDNMT2 associates with histone deacetylase AtHD2s activity // Biochem. Biophys. Res. Commun. 396: 187 — 192.

Sparvoli F., Martin C., Scienza A., Gavazzi G., Tonelli C. (1994) Cloning and molecular analysis of structural genes involved in flavonoid and stilbene biosynthesis in grape (Vitis vinifera L.) // Plant Mol. Biol. 24: 743 - 755.

Spena A., Schmulling T., Koncz C., Schell J.S. (1987) Independent and synergistic activity of rolA, B and C loci in stimulating abnormal growth in plants //EMBOJ. 6:3891 -3899.

Steward N., Ito M., Yamaguchi Y., Koizumi N., Sano H. (2002) Periodic DNA methylation in maize nucleosomes and demethylation by environmental stress // J. Biol. Chem. 277: 37741 - 37746.

Takaoka M. J. (1940) Of the phenolic substances of white hellebore (Veratrum grandiflorum Loes. Fil.) // J. Faculty Sci. Hokkaido Imperial University. 3:1-16.

Tassoni A., Fornale S., Franceschetti M., Musiani F., Michael A.J., Perry B., Bagni N. (2005) Jasmonates and Na-orthovanadate promote resveratrol production in Vitis vinifera cv. Barbera cell cultures // New Phytol. 166: 895 -905.

Thomas A.J., Sherratt H.S. (1956) The isolation of nucleic acid fractions from plant leaves and their purine and pyrimidine composition // Biochem. J. 1956 62: 1 -4.

Thomzik J.E., Stenzel K., Stocker R., Schreier P.H., Hain R., Stahl D.J. (1997) Synthesis of a grapevine phytoalexin in transgenic tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.) conditions resistance against Phytophthora infestans // Physiol. Mol. Plant Pathol. 51: 265 - 278.

Tran R.K., Henikoff J.G., Zilberman D., Ditt R.F., Jacobsen S.E., Henikoff S. (2005) DNA methylation profiling identifies CG methylation clusters Arabidopsis genes 11 Curr. Biology. 15: 154 - 159.

Tropf S., Lanz T., Rensing S.A., Schroder J., Schroder G. (1994) Evidence that stilbene synthases have developed from chalcone synthases several times in the course of evolution // J. Mol. Evol. 38: 610 - 618.

Vanslogteren G.M.S., Hooykaas P.J.J., Schilperoort R.A. (1984) Silent T-DNA genes in plant lines transformed by Agrobacterium-tumefaciens are activated by grafting and by 5-azacytidine treatment // Plant Mol. Biol. 3: 333 -336.

VanEtten H.D., Mansfield J.W., Bailey J.A., Farmer E.E. (1994) Two classes of plant antibiotics: phytoalexins versus "phytoanticipins" // Plant Cell. 6: 1191 - 1192.

Verhoeven K.J.F., Jansen J.J., van Dijk P.J., Biere A. (2010) Stress-induced DNA methylation changes and their heritability in asexual dandelions // New Phytol. 185: 1108- 1118.

Velasco R., Zharkikh A., Troggio M., Cartwright D.A., Cestaro A., Pruss D., Pindo M., Fitzgerald L.M., Vezzulli S., Reid J., et al. (2007) A high quality draft consensus sequence of the genome of a heterozygous grapevine variety // PLoS ONE. 2: el326.

Vingtdeux V., Dreses-Werringloer U., Zhao H., Davies P., Marambaud P. (2008) Therapeutic potential of resveratrol in Alzheimer' s disease // BMC Neurosci. 9(Suppl. 2): S6.

Versari A., Parpinello G.P., Tornielli G.B., Ferrarini R., Giulivo C. (2001) Stilbene compounds and stilbene synthase expression during ripening, wilting, and UV treatment in grape cv. Corvina // J. Agric. Food Chem. 49: 5531 - 5536.

Wada Y., Miyamoto K., Kusano T., Sano H. (2004) Association between up-regulation of stress-responsive genes and hypomethylation of genomic DNA in tobacco plants // Mol. Genet. Genomics. 271: 658 - 666.

Watts K.T., Lee P.C., Schmidt-Dannert C. (2006) Biosynthesis of plant-specific stilbene polyketides in metabolically engineered Escherichia coli II BMC Biotechnol. 6: 22.

Wang J., Ho L., Zhao Z., Seror I., Humala N., Dickstein D.L., Thiyagarajan M., Percival S.S., Talcott S.T., Pasinetti G.M. (2006) Moderate consumption of Cabernet Sauvignon attenuates Abeta neuropathology in a mouse model of Alzheimer's disease. FASEB J. 20: 2313 - 2320.

Wassenger M., Heimes S., Riedel L., Sanger H.L. (1994) RNA-directed de-novo methylation of genomic sequences in plants // Cell. 76: 567 — 576.

Whitmer S., Canel C., van der Heijden R., Verpoorte R. (2003) Long-term instability of alkaloid production by stably transformed cell lines of Catharanthus roseus. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 74: 73 - 80.

Wiese W., Vornam B., Krause E., Kindl H. (1994) Structural organization and differential expression of three stilbene synthase genes located on a 13 kb grapevine DNA fragment II Plant Mol. Biol. 26: 667 - 677.

Wyatt G.R. (1951) Recognition and estimation of 5-methylcytosine in nucleic acids // Biochem. J. 48: 581 - 584.

Xiao W., Custard K.D., Brown R.C., Lemmon B.E., Harada J.J., Goldberg R.B., Fischer R.L. (2006) DNA methylation is critical for Arabidopsis embryogenesis and seed viability // Plant Cell. 18: 805 - 814.

Zamboni A., Vrhovsek U., Kassemeyer H. (2006) Elicitor-induced resveratrol production in cell cultures of different grape genotypes // Vitis. 45: 63 -68.

Zeng F., Qian J., Luo W., Zhan Y., Xin Y., Yang C. (2010) Stability of transgenes in long-term micropropagation of plants of transgenic birch (Betula platyphylla) // Biotechnol. Lett. 32: 151 - 156.

Zhang Y., Li S.Z., Li J., Pan X., Cahoon R.E., Jaworski J.G., Wang X., Jez J.M., Chen F., Yu O. (2006) Using unnatural protein fusions to engineer resveratrol biosynthesis in yeast and mammalian cells // J. Am. Chem. Soc. 128: 13030 - 13031.

Zhang H.K., Zhang X., Clark E., Mulcahey M., Huang S., Shi Y.G. (2010) TET1 is a DNA-binding protein that modulates DNA methylation and gene transcription via hydroxylation of 5-methylcytosine // Cell Res. 20: 1390 - 1393.

Zheng X.W., Pontes O., Zhu J.H., Miki D., Zhang F., Li W.X., Iida K., Kapoor A., Pikaard C.S., Zhu J.K. (2008) ROS3 is an RNA-binding protein required for DNA demethylation in Arabidopsis II Nature. 455: 1259 - 1270.

Zhou D.X., Hu Y.F. (2010) Regulatoiy function of histone modifications in controlling rice gene expression and plant growth // Rice. 3: 103 - 111.

Zhu J.K. Active DNA demethylation mediated by DNA glycosylases // Annu. Rev. Genet. 43: 143 - 166.

Zilberman D., Henikoff S. (2007) Epigenetic inheritance in Arabidopsis: selective silence // Curr. Opin. Genet. Dev. 15: 557 - 562.

Ванюшин Б.Ф. (2005) Энзиматическое метилирование ДНК -эипигенетический контроль за генетическим функциями клетки // Биохимия. 71: 598 - 611.

Киселев К.В. и Булгаков В.П. (2009) Стабильность наследования и экспрессия гена rolC в 15-летних клеточных культурах женьшеня Panax ginseng II Прикладная Биохимия и Микробиология. 45: 618 - 624.

Киселев К.В., Дубровина А.С., Исаева Г.А., Журавлёв Ю.Н. (2010) Влияние салициловой кислоты на экспрессию генов фенилаланинаммиаклиаз и стильбенсинтаз в культуре клеток Vitis amurensis II Физиология растений. 57: 441-448.

Козыренко М.М., Артюкова Е.В., Лауве J1.C., Реунова Г.Д., Журавлёв Ю.Н. (2001) Генетическая изменчивость каллусных линий женьшеня Panax ginseng II Биотехнология. 1: 19 - 26.

Лауве Л.С., Бурундукова О.Л., Музарок Т. И., Журавлёв Ю.Н. (2008) Числа хромосом женьшеня Panax ginseng С.А. Меу // Бот. журн. 93: 158 -161.

Шахбазов В.Г., Шестопалова Н.Г. (1971) Некоторые особенности ядрышка и ядра в клетках гибридного лука // Доклады АН СССР. 196: 1207 -1208.