Особенности физико-химических свойств РНК как предпосылки разработки простых РНК-маркеров

Использование системы ommp может служить основой для создания эффективных молекулярно-кинетических РНК-маркёров стрессоустойчивости и фотопериодизма злаков, позволяющих на молекулярном уровне в лабораторных условиях и относительно простых экспериментов оценивать амплитуду молекулярно-физиологических реакций растительного организма (норму реакции). Это направление исследований по сути ориентировано на создание лабораторных молекулярно-биологических методов районирования сортов культурных злаков.

Однако обнаруженные закономерности распада мРНК в системе ommp не могут быть использованы в широких масштабах, как того требует селекционная практика, поскольку эти методы в настоящее время трудоёмки и дороги. Необходим поиск более простых, но адекватных РНК-маркёров.

Поскольку факторы внешней среды определяют длину терминальной поли (А) — последовательности мРНК, были предприняты эксперименты по разработке относительно простого метода оценки длины поли (А) — хвоста суммарной полиаденилированной мРНК на основании ярко выраженных физико-химических особенностей полиадениловой кислоты: её самой высокой устойчивости к щелочному гидролизу и самой высокой величиной гиперхромного эффекта. Было показано, что отсечение поли (А) — последовательности от молекулы мРНК возможно, так как поли (А) — хвосту в молекуле мРНК предшествует З'-некодирующая область мРНК, сильно обогащённая фрагментами (У)_nA. В отличие от полиадениловой кислоты, полиуридиловая кислота обладает самой слабой устойчивостью к щелочному гидролизу и самой низкой величиной гиперхромного эффекта. Как и предполагалось, кратковременный щелочной гидролиз отсекал терминальную поли (А) — последовательность от молекулы мРНК по (У)_n-А-последовательностям, а возможные «обрывки» полиуридиловой кислоты не сказывались на величине гиперхромного эффекта.

Этот метод дал вполне удовлетворительные предварительные результаты по оценке морозоустойчивости и фотопериодизма сортов озимой мягкой пшеницы. В ходе этих экспериментов было отмечено, что кратковременный гидролиз рибосомной РНК также давал вполне адекватные результаты, как по морозоустойчивости, так и по фотопериодизму сортов озимой мягкой пшеницы. При этом было отмечено закономерное выпадение нерастворимых осадков, скорее всего гидрата окиси магния. Это наблюдение послужило отправной точкой для изучения содержания катионов магния в РНК, проростках, созревающем и зрелом зерне злаков [13−16, 34, 40].