РЕЦЕНЗИЯ
на научно-квалификационную работу
аспиранта Федерального исследовательского центра
«Казанский научный центр Российской академии наук
Назиповой Алсу Рашидовны
Тема: «Гликозилтрансферазы и гликозилгидролазы в ходе роста растяжением корней проростков кукурузы (Zea mays L.)»
Научный руководитель НКР: Козлова Людмила Валерьевна, к.б.н., зав. лаб. механизмов роста растительных клеток
Рецензируемая работа Назиповой А.Р. посвящена актуальной проблеме изучения реализации координированного роста клеток растяжением у злаков, имеющих клеточную стенку, отличную от клеточных стенок других цветковых растений. Судя по всему, на клеточные стенки злаков не действуют первичные агенты роста растяжением – экспансины, выявленные у двудольных растений, а полисахариды, подвергающиеся основным модификациям в ходе роста растяжением клеток этого класса растений (ксилоглюкан и пектиновые вещества), содержатся в клеточных стенках клеток однодольных (злаков) в гораздо меньших количествах, что предполагает возможность иной реализации механизмов роста растяжением их клеток.
Научная новизна работы заключается в использовании в качестве объекта исследования кончика корня, разделенного на множество зон, позволившего обнаружить тончайшие изменения состава полисахаридов клеточной стенки, в ходе инициации, реализации и окончания роста растяжением. Применение комплементарного набора методов позволило выявить ключевые гены-кандидаты, белковые продукты которых вовлечены в модификации клеточных стенок II типа в ходе роста клеток растяжением, а также подтвердить активность этих белков в корне кукурузы. Было показано, что биосинтез и модификация глюкуроноарабиноксилана в ходе роста растяжением клеток корня кукурузы осуществляется двумя независимыми наборами белков, соотносимых с формированием первичных и вторичных клеточных стенок; выявлено, что глюкан со смешанным типом связей подвергается постоянной метаболизации, но накапливается в клеточных стенках на стадии активного растяжения, за счет усиления синтеза с одновременной приостановкой разрушения специфичными ферментами; установлено, что биосинтез и модификации ксилоглюкана и гомогалактуронана в клеточных стенках растущего кончика корня кукурузы разведены во времени и пространстве (биосинтез выражен для меристемы и на стадии инициации роста растяжением, модификации сопровождают более поздние этапы развития клеток).
Результаты работы, безусловно, вносят вклад в понимание механизмов роста растяжением у злаков, что востребовано и с фундаментальной, и с прикладной точек зрения. Представления о реализации роста растяжением у злаков открывают перспективы для приложения результатов исследования в области сельского хозяйства. В частности, изучение генетических детерминант роста растяжением позволяет выявить мишени для направленной регуляции интенсивности роста растяжением у злаковых культур.
Научно-квалификационная работа Назиповой А.Р. хорошо структурирована, построена по традиционному плану и включает все необходимые разделы. Первая часть результатов посвящена анализу экспрессии генов полисахаридсинтаз основных и минорных компонентов клеточных стенок злаков, рассмотрен их возможный вклад в формирование клеточной стенки во время развития клетки. Вторая часть работы описывает характер экспрессии генов различных гликозилгидролаз, ответственных за модификацию и распад полисахаридов в процессе роста клетки, а также включает биохимическую оценку их активности в растительных тканях. Результаты завершаются описанием распределения различных типов полисахаридов в клеточных стенках корня кукурузы на разных стадиях роста и кластерным анализом экспрессии генов, кодирующих гликозилтрансферазы и гликозилгидролазы кукурузы различных семейств. Полученные данные проанализированы и сопоставлены между собой, в результате представляя наглядную схему возможных процессов отложения и модификации полисахаридов клеточных стенок злаков на различных этапах онтогенеза клеток.
В целом, работа Назиповой А.Р. последовательна, обоснована, выполнена на высоком методическом уровне и оставляет хорошее впечатление. Тем не менее, возникли вопросы.
- Цель работы сформулирована как «характеристика генных комплексов, кодирующих белки…». При этом в работе речь идет не генных комплексах, а об экспрессии конкретных генов. Если в этом случае речь идет о комплексах, как о совокупности генов, то формулировку следует подкорректировать.
- В материалах и методах нет информации о том, оценивалось ли как-то качество подготовленных библиотек кДНК, и какие киты и/или наборы использовались при секвенировании? Проводилась ли верификация транскриптомных данных?
В целом, несмотря на обозначенные вопросы, которые никоим образом не умаляют заслуг автора и не снижают качества работы, считаю, что научно-квалификационная работа Назиповой Алсу Рашидовны «Гликозилтрансферазы и гликозилгидролазы в ходе роста растяжением корней проростков кукурузы (Zea mays L.)» представляет собой самостоятельное, логически завершенное научное исследование, подготовленное в соответствии с требованиями, предъявляемыми к диссертациям по направлению подготовки 06.06.01 Биологические науки, профиль (направленность) 03.01.05 – Физиология и биохимия растений, а ее автор заслуживает наивысшей оценки.
06.07.2021
к.б.н., в.н.с., зав. лаб. гликобиологии растений
КИББ ФИЦ КазНЦ РАН _____________/Микшина П.В.