17 Мацкевич В. С. Демидчик В. В. тяжелые металлы никель физиология стресса L-гистидин активные формы кислорода кальциевая сигнализация редокс-регуляция экспрессия генов Arabidopsis thaliana 2025 2025-11-07 10.29235/1029-8940-2025-70-4-304-315 Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук Никель является для высших растений эссенциальным трэйс-элементом, входящим в состав уреазы, глиоксилаз и ряда гидрогеназ. Однако в высоких концентрациях данный металл подавляет рост и развитие растений. Токсичные для растений уровни Ni2+ (>10–5 М) характерны для почв, сформированных из вулканических пород, вблизи горнодобывающих и металлургических комбинатов, свалок, мест захоронения отходов. Повышенное содержание уровня никеля в почвах зарегистрировано и на некоторых территориях Беларуси. В представленной работе исследовано воздействие диапазона токсических концентраций Ni2+ (0,3–2 ммоль/л NiCl2) на экспрессию ряда важнейших генов стрессового ответа у модельных растений Arabidopsis thaliana (L.) Heynh., а также влияние на этот процесс природного защитного агента растений – L-гистидина (Гис), усиленно синтезируемого растениями при никелевом стрессе и способного связывать Ni2+. В ходе проведенных опытов с использованием метода полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) было обнаружено, что введение Ni2+ в культивационную среду вызывало дозозависимое увеличение относительной экспрессии генов, кодирующих глутатионредуктазу (GR1), НАДФН-оксидазу (RBOHC), Са2+-зависимую протеинкиназу (CPK6), каталазу (CAT2) и наружу-выпрямляющий К+-канал (GORK1). Максимальное увеличение наблюдалось при обработке 2 ммоль/л Ni2+ и составляло 5,9; 5,0; 3,0; 2,8 и 2,2 раза для транскриптов RBOHC, GR1, CPK6, CAT2 и GORK1 соответственно. В случае генов поли(АДФ-рибоза)-полимеразы (PARP1), циклина В2 (CYCB2) и Cu/Zn-супероксиддисмутазы (CSD2) уровень транскриптов возрастал при низких уровнях Ni2+, а затем снижался при его более высоких уровнях в среде. Введение Гис совместно с Ni2+ предотвращало Ni2+-индуцированное изменение экспрессии генов. Таким образом, в работе продемонстрировано, что растения A. thaliana отвечают на избыток Ni2+ индукцией экспрессии ферментативных антиоксидантов, белков редокс- и Са2+-опосредуемой клеточной сигнализации, а также модификацией систем контроля деления и репликации ДНК; данный эффект находится под контролем экзогенного Гис. https://www.academjournals.by/publication/20001 https://www.academjournals.by/files/19883