Гк рф 944 статья: ГК РФ Статья 944. Сведения, предоставляемые страхователем при заключении договора страхования

Содержание

Ст. 944 ГК РФ с Комментариями 2020-2021 года (новая редакция с последними изменениями)

1. При заключении договора страхования страхователь обязан сообщить страховщику известные страхователю обстоятельства, имеющие существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска), если эти обстоятельства не известны и не должны быть известны страховщику.

Существенными признаются во всяком случае обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или в его письменном запросе.

2. Если договор страхования заключен при отсутствии ответов страхователя на какие-либо вопросы страховщика, страховщик не может впоследствии требовать расторжения договора либо признания его недействительным на том основании, что соответствующие обстоятельства не были сообщены страхователем.

3. Если после заключения договора страхования будет установлено, что страхователь сообщил страховщику заведомо ложные сведения об обстоятельствах, указанных в пункте 1 настоящей статьи, страховщик вправе потребовать признания договора недействительным и применения последствий, предусмотренных пунктом 2 статьи 179 настоящего Кодекса.

Страховщик не может требовать признания договора страхования недействительным, если обстоятельства, о которых умолчал страхователь, уже отпали.

Комментарий к Ст. 944 ГК РФ

1. Поскольку страховщик принимает на себя риск наступления страхового случая, он должен иметь возможность оценить степень такого риска. В этих целях на страхователя возлагается обязанность при заключении договора страхования сообщить страховщику определенные сведения, рамки которых очерчены в п. 1 комментируемой статьи.

Во-первых, страхователь обязан сообщить лишь об известных ему обстоятельствах, а не о тех, о которых он должен был знать, но фактически не знал. То, что страхователь об этих обстоятельствах не знал хотя бы по неосторожности, не влечет для него неблагоприятных последствий, предусмотренных комментируемой статьей.

Во-вторых, страхователь не обязан сообщать даже об известных ему обстоятельствах, если они известны или должны быть известны самому страховщику. Здесь уже неосторожное неведение страховщика-профессионала в своем деле не освобождает его от несения риска наступления страхового случая.

Бесплатная юридическая консультация по телефонам:

В-третьих, страхователь обязан сообщать лишь о таких обстоятельствах, которые имеют существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска). Иными словами, это должны быть сведения, имеющие существенное значение для оценки страховщиком принимаемого на себя риска.

Существенными нужно считать такие обстоятельства, знание страховщика о которых привело бы к отказу от заключения договора на согласованных условиях. Вместе с тем понятие «существенное значение» является оценочным. В принципе любое изменение обстоятельств может повлиять на размер страховой премии. Как говорят страховщики, нет плохих рисков — есть маленькие премии. Так что существенными будут обстоятельства, в отношении которых увеличение страховой премии превысило бы скидку, обычно предоставляемую страховщиком, либо повлекло невозможность заключения договора.

В любом случае страховщик вправе выяснить у страхователя при заключении договора те сведения, которые необходимы для оценки страхового риска. Обычно при заключении договора страхователю предлагают ответить на определенные вопросы (заполнить анкету). Однако необходимые сведения могут быть включены и в договор страхования (полис) либо востребованы страховщиком в его письменном запросе.

Все сведения, оговоренные в договоре страхования (полисе), письменном запросе страховщика или в анкете, если на нее есть ссылка в договоре (полисе, анкете), считаются существенными. Уточним, что ГК РФ в данном случае использует термин «определенно оговоренные». Это означает, что должны быть предоставлены лишь такие сведения, которые прямо вытекают из формулировки запроса.

Однако сведения, которые должны быть сообщены, не ограничиваются теми, которые запрашиваются страховщиком. Страхователь несет обязанность предоставить и иные сведения, если они удовлетворяют требованиям, изложенным выше.

Пункт 1 комментируемой статьи распространяется на предоставление сведений при заключении договора, но не в период действия последнего (см. комментарий к ст. 959 ГК).

2. По общему правилу неблагоприятные последствия несообщения страховщику об обстоятельствах, имеющих существенное значение для оценки риска, ложатся на страхователя. Именно он должен оценивать, какие факты существенны, а какие — нет. Ошибочная оценка может повлечь для страхователя (выгодоприобретателя) неблагоприятные последствия (расторжение договора страхования или признание его недействительным и т.п.).

Если, однако, страховщик запросил у страхователя какие-либо сведения (в анкете, запросе и т.п.), а последний их не сообщил, но договор тем не менее был заключен, то за несообщение таких сведений страхователь не отвечает. Соответственно, к нему не могут быть применены санкции в виде расторжения договора страхования или признания его недействительным. Невозможность для страховщика применить названные санкции вытекает из признания им того факта, что не сообщенные страхователем сведения несущественны. Разумеется, расторжение договора или признание его недействительным по иным основаниям вполне возможно.

При этом страхователь в любом случае должен сообщить сведения, имеющие отношение к согласованию существенных условий договора страхования (см. комментарий к ст. 942 ГК), иначе договор не будет считаться заключенным. Аналогичным должно быть решение, если вопросы страховщика и ответы на них входят в содержание договора страхования и согласовываются в качестве случайных условий. Таким образом, норма п. 2 комментируемой статьи распространяется лишь на такие вопросы, которые содержатся в отличной от договора страхования анкете или в специальном запросе страховщика.

3. Сообщение страхователем заведомо ложных сведений об обстоятельствах, о которых он обязан сообщить (см. п. 1 комментируемой статьи), дает страховщику право требовать в судебном порядке признания договора страхования как оспоримой сделки недействительным вследствие обмана (см. ст. 166 ГК). Такие сведения должны быть сообщены страхователем при заключении договора страхования, а узнать о том, что они ложны, страховщик мог уже в период действия договора или позднее. Признание договора страхования недействительным вследствие сообщения заведомо ложных сведений влечет применение последствий, предусмотренных п. 2 ст. 179 ГК РФ.

Страхователь должен сообщить ложные сведения умышленно. Наличие же вины страхователя в форме неосторожности дает страховщику право расторгнуть договор, поскольку имеет место его существенное нарушение (п. 2 ст. 450 ГК). Еще одним способом защиты интересов страховщика в данном случае может служить признание договора страхования недействительным, но совершенным не под влиянием обмана, а под влиянием заблуждения, имеющего существенное значение (ст. 178 ГК).

Знание страховщика в момент заключения договора о том, что сведения, которые сообщил страхователь, ложны, лишает его возможности признать впоследствии договор страхования недействительным или расторгнуть его, как это предусмотрено комментируемой статьей.

4. Если обстоятельства, о которых умолчал страхователь, уже отпали, договор страхования не может быть признан недействительным. Разумеется, отпадение указанных обстоятельств не должно быть связано с наступлением страхового случая или произойти после него, поскольку тогда страховщик будет лишен права ссылаться на недействительность договора страхования, а умышленные действия страхователя останутся безнаказанными. Впрочем, даже при противоположном толковании данного правила страховщик не лишен права требовать расторжения договора на основании п. 2 ст. 450 ГК РФ.

Статья 944 ГК РФ и комментарии к ней

1. При заключении договора страхования страхователь обязан сообщить страховщику известные страхователю обстоятельства, имеющие существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска), если эти обстоятельства не известны и не должны быть известны страховщику.Существенными признаются во всяком случае обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или в его письменном запросе.

2. Если договор страхования заключен при отсутствии ответов страхователя на какие-либо вопросы страховщика, страховщик не может впоследствии требовать расторжения договора либо признания его недействительным на том основании, что соответствующие обстоятельства не были сообщены страхователем.

3. Если после заключения договора страхования будет установлено, что страхователь сообщил страховщику заведомо ложные сведения об обстоятельствах, указанных в пункте 1 настоящей статьи, страховщик вправе потребовать признания договора недействительным и применения последствий, предусмотренных пунктом 2 статьи 179 настоящего Кодекса.Страховщик не может требовать признания договора страхования недействительным, если обстоятельства, о которых умолчал страхователь, уже отпали.

Комментарий к статье 944 ГК РФ

1. Для того чтобы решить, следует ли заключать договор страхования и если заключать, то на каких условиях (например, о размере страховой премии), страховщик должен обладать информацией, необходимой для оценки страхового риска. Например, при страховании имущества от кражи со взломом страхователь должен сообщить о случаях незаконного проникновения в помещение, где находится имущество; при страховании имущества от огня необходимо указать на неисправность противопожарной сигнализации.

Страхователь должен сообщить лишь известные ему сведения. В п. 1 коммент. ст. не говорится о сведениях, которые должны быть известны страхователю. Иначе вопрос решен в п. 1 ст. 250 КТМ, требующем сообщения сведений, которые известны или должны быть известны страхователю.

Страховщик может довериться сообщенным страхователем сведениям или проверить их на основании ст. 945 ГК.

2. Коммент. ст. применяется лишь в том случае, если на момент заключения договора страхователь обладает соответствующей информацией. Информация, ставшая известной страхователю после заключения договора страхования, сообщается им страховщику в порядке и с последствиями, которые установлены ст. 959 ГК.

3. По смыслу п. 1 коммент. ст. страхователь должен сообщить страховщику все сведения, которые ему известны, независимо от того, запрашивал ли их страховщик. Пункт 2 ст. 944 подлежит применению, если страхователь не дал ответа на какие-то вопросы страховщика, но договор все же был заключен. Договор может быть признан недействительным, если страхователь умолчал о каких-то обстоятельствах (абз. 2 п. 3 ст. 944). Судебная практика, однако, исходит из противоположного мнения. Страховщик как профессионал на рынке страховых услуг является более сведущим в определении факторов риска и поэтому должен сам выяснять обстоятельства, влияющие на степень риска. Если страхователь не сообщил заведомо ложных сведений страховщику, хотя и умолчал о существенных обстоятельствах, то в силу п. 2 ст. 944 договор нельзя расторгнуть или признать недействительным (п. 14 письма ВАС N 75).

4. Поскольку в п. 3 коммент. ст. говорится о "заведомо ложных сведениях", факт сообщения сведений, относительно достоверности которых страхователь заблуждался, не может служить основанием для признания договора недействительным. При сообщении страхователем заведомо ложных сведений договор страхования является сделкой, заключенной под влиянием обмана, т.е. относится к числу оспоримых сделок (ст. 166, 179 ГК). Так, суд признал недействительным договор страхования, поскольку страхователь сообщил ложные сведения о том, что страхуемое имущество сдается под круглосуточную охрану (п. 13 письма ВАС N 75).

Абзац 2 п. 3 коммент. ст. не подлежит применению, если обстоятельство, о котором умолчал страхователь, вызвало наступление страхового случая (например, после пожара страхователем была устранена неисправность электропроводки, которая и явилась причиной пожара в помещении, где находилось застрахованное имущество).

Другой комментарий к статье 944 Гражданского Кодекса РФ

1. Поскольку страховщик принимает на себя риск наступления страхового случая, он должен иметь возможность оценить степень такого риска. В этих целях на страхователя возлагается обязанность при заключении договора страхования сообщить страховщику определенные сведения, рамки которых очерчены в п. 1 комментируемой статьи.

Во-первых, страхователь обязан сообщить лишь об известных ему обстоятельствах, а не о тех, о которых он должен был знать, но фактически не знал. То, что страхователь об этих обстоятельствах не знал хотя бы по неосторожности, не влечет для него неблагоприятных последствий, предусмотренных комментируемой статьей.

Во-вторых, страхователь не обязан сообщать даже об известных ему обстоятельствах, если они известны или должны быть известны самому страховщику. Здесь уже неосторожное неведение страховщика-профессионала в своем деле не освобождает его от несения риска наступления страхового случая.

В-третьих, страхователь обязан сообщать лишь о таких обстоятельствах, которые имеют существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска). Иными словами, это должны быть сведения, имеющие существенное значение для оценки страховщиком принимаемого на себя риска.

Существенными нужно считать такие обстоятельства, знание страховщика о которых привело бы к отказу от заключения договора на согласованных условиях. Вместе с тем понятие "существенное значение" является оценочным. В принципе любое изменение обстоятельств может повлиять на размер страховой премии. Как говорят страховщики, нет плохих рисков - есть маленькие премии. Так что существенными будут обстоятельства, в отношении которых увеличение страховой премии превысило бы скидку, обычно предоставляемую страховщиком, либо повлекло невозможность заключения договора.

В любом случае страховщик вправе выяснить у страхователя при заключении договора те сведения, которые необходимы для оценки страхового риска. Обычно при заключении договора страхователю предлагают ответить на определенные вопросы (заполнить анкету). Однако необходимые сведения могут быть включены и в договор страхования (полис) либо востребованы страховщиком в его письменном запросе.

Все сведения, оговоренные в договоре страхования (полисе), письменном запросе страховщика или в анкете, если на нее есть ссылка в договоре (полисе, анкете), считаются существенными. Уточним, что ГК РФ в данном случае использует термин "определенно оговоренные". Это означает, что должны быть предоставлены лишь такие сведения, которые прямо вытекают из формулировки запроса.

Однако сведения, которые должны быть сообщены, не ограничиваются теми, которые запрашиваются страховщиком. Страхователь несет обязанность предоставить и иные сведения, если они удовлетворяют требованиям, изложенным выше.

Пункт 1 комментируемой статьи распространяется на предоставление сведений при заключении договора, но не в период действия последнего (см. комментарий к ст. 959 ГК).

2. По общему правилу неблагоприятные последствия несообщения страховщику об обстоятельствах, имеющих существенное значение для оценки риска, ложатся на страхователя. Именно он должен оценивать, какие факты существенны, а какие - нет. Ошибочная оценка может повлечь для страхователя (выгодоприобретателя) неблагоприятные последствия (расторжение договора страхования или признание его недействительным и т.п.).

Если, однако, страховщик запросил у страхователя какие-либо сведения (в анкете, запросе и т.п.), а последний их не сообщил, но договор тем не менее был заключен, то за несообщение таких сведений страхователь не отвечает. Соответственно, к нему не могут быть применены санкции в виде расторжения договора страхования или признания его недействительным. Невозможность для страховщика применить названные санкции вытекает из признания им того факта, что не сообщенные страхователем сведения несущественны. Разумеется, расторжение договора или признание его недействительным по иным основаниям вполне возможно.

При этом страхователь в любом случае должен сообщить сведения, имеющие отношение к согласованию существенных условий договора страхования (см. комментарий к ст. 942 ГК), иначе договор не будет считаться заключенным. Аналогичным должно быть решение, если вопросы страховщика и ответы на них входят в содержание договора страхования и согласовываются в качестве случайных условий. Таким образом, норма п. 2 комментируемой статьи распространяется лишь на такие вопросы, которые содержатся в отличной от договора страхования анкете или в специальном запросе страховщика.

3. Сообщение страхователем заведомо ложных сведений об обстоятельствах, о которых он обязан сообщить (см. п. 1 комментируемой статьи), дает страховщику право требовать в судебном порядке признания договора страхования как оспоримой сделки недействительным вследствие обмана (см. ст. 166 ГК). Такие сведения должны быть сообщены страхователем при заключении договора страхования, а узнать о том, что они ложны, страховщик мог уже в период действия договора или позднее. Признание договора страхования недействительным вследствие сообщения заведомо ложных сведений влечет применение последствий, предусмотренных п. 2 ст. 179 ГК РФ.

Страхователь должен сообщить ложные сведения умышленно. Наличие же вины страхователя в форме неосторожности дает страховщику право расторгнуть договор, поскольку имеет место его существенное нарушение (п. 2 ст. 450 ГК). Еще одним способом защиты интересов страховщика в данном случае может служить признание договора страхования недействительным, но совершенным не под влиянием обмана, а под влиянием заблуждения, имеющего существенное значение (ст. 178 ГК).

Знание страховщика в момент заключения договора о том, что сведения, которые сообщил страхователь, ложны, лишает его возможности признать впоследствии договор страхования недействительным или расторгнуть его, как это предусмотрено комментируемой статьей.

4. Если обстоятельства, о которых умолчал страхователь, уже отпали, договор страхования не может быть признан недействительным. Разумеется, отпадение указанных обстоятельств не должно быть связано с наступлением страхового случая или произойти после него, поскольку тогда страховщик будет лишен права ссылаться на недействительность договора страхования, а умышленные действия страхователя останутся безнаказанными. Впрочем, даже при противоположном толковании данного правила страховщик не лишен права требовать расторжения договора на основании п. 2 ст. 450 ГК РФ.

Статья 944 ГК РФ. Сведения, предоставляемые страхователем при заключении договора страхования

Гражданский кодекс Российской Федерации:

Статья 944 ГК РФ. Сведения, предоставляемые страхователем при заключении договора страхования

1. При заключении договора страхования страхователь обязан сообщить страховщику известные страхователю обстоятельства, имеющие существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска), если эти обстоятельства не известны и не должны быть известны страховщику.

Существенными признаются во всяком случае обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или в его письменном запросе.

2. Если договор страхования заключен при отсутствии ответов страхователя на какие-либо вопросы страховщика, страховщик не может впоследствии требовать расторжения договора либо признания его недействительным на том основании, что соответствующие обстоятельства не были сообщены страхователем.

3. Если после заключения договора страхования будет установлено, что страхователь сообщил страховщику заведомо ложные сведения об обстоятельствах, указанных в пункте 1 настоящей статьи, страховщик вправе потребовать признания договора недействительным и применения последствий, предусмотренных пунктом 2 статьи 179 настоящего Кодекса.

Страховщик не может требовать признания договора страхования недействительным, если обстоятельства, о которых умолчал страхователь, уже отпали.


Вернуться к оглавлению документа: Гражданский кодекс РФ Часть 2 в действующей редакции

Комментарии к статье 944 ГК РФ, судебная практика применения

В п. 24 Постановления Пленума Верховного Суда РФ от 27 июня 2013 г. N 20 "О применении судами законодательства о добровольном страховании имущества граждан" содержатся следующие разъяснения:

Обязанность страхователя сообщить страховщику обстоятельства, имеющие значение для оценки риска страховщика

Среди обязанностей страхователя по договору страхования закон выделяет обязанность сообщить страховщику известные страхователю на момент заключения договора страхования обстоятельства, имеющие существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска), если эти обстоятельства не известны и не должны быть известны страховщику (пункт 1 статьи 944 ГК РФ).

Под такими обстоятельствами следует понимать обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или в его письменном запросе (абзац второй пункта 1 статьи 944 ГК РФ), которые имеют значение для оценки страховщиком принимаемого на себя риска.


В п. 21 Постановления Пленума Верховного Суда РФ от 24.03.2016 N 7 "О применении судами некоторых положений Гражданского кодекса Российской Федерации об ответственности за нарушение обязательств" содержатся следующие разъяснения:

Неполная или недостоверная информация об обстоятельствах, имеющих значение для определения вероятности наступления страхового случая – основание недействительности сделки и возмещения убытков

Если стороне переговоров ее контрагентом представлена неполная или недостоверная информация либо контрагент умолчал об обстоятельствах, которые в силу характера договора должны были быть доведены до ее сведения, и сторонами был заключен договор, эта сторона вправе потребовать признания сделки недействительной и возмещения вызванных такой недействительностью убытков (статьи 178 или 179 ГК РФ) либо использовать способы защиты, специально предусмотренные для случаев нарушения отдельных видов обязательств, например, статьями 495, 732, 804, 944 ГК РФ.

Если указанные действия контрагента по предоставлению неполной или недостоверной информации послужили основанием для отказа стороны от заключения договора, последняя вправе требовать возмещения убытков в соответствии с пунктом 3 статьи 434.1 ГК РФ.


В пп. 13, 14 Информационного письма Президиума ВАС РФ от 28.11.2003 N 75 <Обзор практики рассмотрения споров, связанных с исполнением договоров страхования> содержатся следующие разъяснения:

Сообщение страховщику заведомо ложных сведений - основание для признания сделки, совершенной под влиянием обмана

Обстоятельства, оговоренные в стандартном заявлении на страхование, разработанном страховщиком, признаются существенными для целей применения статьи 944 ГК РФ и в том случае, когда договор страхования заключен путем составления одного документа.

…Исходя из пункта 1 статьи 944 ГК РФ при заключении договора страхования страхователь обязан сообщить страховщику известные страхователю обстоятельства, имеющие существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска), если они не были и не должны были быть известны страховщику.

Существенными во всех случаях признаются обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или его письменном запросе.

Разработанный страховщиком стандартный бланк заявления на страхование применительно к правилам статьи 944 ГК РФ имеет такое же значение, как и письменный запрос. Следовательно, сведения в заявлении о наличии или отсутствии охраны страхуемого объекта являются существенными обстоятельствами.

Как установил суд, страхователь сообщил страховщику заведомо ложные сведения. Согласно пункту 1 статьи 179 ГК РФ это является основанием для оспаривания договора как сделки, совершенной под влиянием обмана. Из материалов уголовного дела следовало, что охрана объекта в ночное время на момент заключения договора и после его заключения страхователем организована не была (см. подробнее п. 13 Информационного письма ВАС РФ N 75).

Страховщик не проверил состояние страхуемого имущества – отказ в признании сделки, совершенной под влиянием обмана

Если при заключении договора страхования страхователь умолчал об известных ему обстоятельствах, имеющих существенное значение для определения степени риска, которые не были и не должны были быть известны страховщику и которые не были оговорены страховщиком в стандартной форме договора страхования или в его письменном запросе, то основания для признания договора страхования недействительным отсутствуют.

…В соответствии с пунктом 1 статьи 944 ГК РФ существенными для определения степени риска признаются во всяком случае обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или в его письменном запросе.

В стандартном бланке заявления не содержалось вопросов о состоянии электропроводки в здании.

Страхователь сообщил страховщику известные ему сведения о здании, отвечая на вопросы, содержащиеся в стандартном бланке заявления. Соответствие этих сведений действительности страховщик не оспаривал.

В случае недостаточности сообщенных страхователем существенных обстоятельств либо сомнений в их достоверности страховщик мог сделать письменный запрос в адрес страхователя для их конкретизации. Однако страховщик такой запрос не направлял и не воспользовался своим правом проверить состояние страхуемого имущества, а также достаточность представленных страхователем сведений.

Поскольку страховщик, являясь лицом, осуществляющим профессиональную деятельность на рынке страховых услуг и вследствие этого более сведущим в определении факторов риска, не выяснил обстоятельства, влияющие на степень риска, а страхователь не сообщил страховщику заведомо ложные сведения о застрахованном имуществе, то страховщик согласно пункту 2 статьи 944 ГК РФ не может требовать признания недействительным договора страхования как сделки, совершенной под влиянием обмана (см. подробнее п. 14 Информационного письма ВАС РФ N 75).


В Обзоре практики рассмотрения судами споров, возникающих из отношений по добровольному личному страхованию, связанному с предоставлением потребительского кредита (утв. Президиумом Верховного Суда РФ 5 июня 2019 года) приведена следующая правовая позиция:

Сообщение ложных сведений о состоянии здоровья при заключении договора добровольного личного страхования влечет отказ в выплате страхового возмещения

"Сообщение заведомо недостоверных сведений о состоянии здоровья застрахованного при заключении договора добровольного личного страхования является основанием для отказа в выплате страхового возмещения, а также для признания такого договора недействительным". См. подробнее п. 10 Обзора практики.

Защита арбитражными судами прав страхователя при применении П. 3 ст. 944 ГК РФ Текст научной статьи по специальности «Право»

УДК 347.42

ЗАЩИТА АРБИТРАЖНЫМИ СУДАМИ ПРАВ СТРАХОВАТЕЛЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ П. 3 СТ. 944 ГК РФ

© Чебунин А. В., Сакун О. В., 2011

В статье проанализирована практика, складывающаяся при разрешении арбитражными судами споров о признании недействительными договоров страхования на основании п. 3 ст. 944 ГК РФ. На основе такого анализа сформулирована авторская точка зрения об ее обоснованности, исходя из сути страховых отношений.

Ключевые слова: страхование; защита прав страхователя; признание договора страхования недействительным; применение судами ст. 944 ГК РФ; применение судами ст. 945 ГК РФ.

На этапе заключения договора страхования важными, имеющими общий характер как для имущественного, так и личного страхования, являются положения ст. 944 ГК РФ, закрепляющие в российском праве один из фундаментальных принципов страхового права — принцип uberrima fides (с лат. — наивысшая добросовестность). Сущность данного принципа заключается в том, что страхователь при заключении страхового договора обязан сообщить страховщику сведения или обстоятельства, которые в какой-то мере могут повлиять на определение вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления [1]. Подобное регулирование страховых отношений традиционно обуславливается тем, что страхователь более осведомлен о страхуемом объекте, чем страховщик. Средством защиты интересов страховщика при несоблюдении указанной выше обязанности страхователем выступает, как правило, иск страховщика против страхователя о признании заключенного договора страхования недействительным.

Безусловно, данные правила направлены, прежде всего, на создание условий, обеспечивающих защиту интересов страховщика от недобросовестных действий страхователя. Однако, как показывает складывающаяся при применении положений ст. 944 ГК РФ судебная практика, страховщики часто используют ее положения (а именно п. 3 ст. 944 ГК РФ, который и предусматривает право страховщика на указанный выше иск) как инструмент ущемления прав и интересов страхователей. Достаточ-

но распространенной является ситуация, когда страховщик, руководствуясь п. 3 ст. 944 ГК РФ, предъявляет к страхователю требование о признании договора страхования недействительным, ссылаясь на сообщение страхователем заведомо ложных сведений об обстоятельствах, имеющих существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая. Причем редкий страховщик подаст такое требование вне зависимости от наступившего страхового случая (нам такие случаи вообще не известны). Это объясняется тем, что предъявление иска в суд вне связи со страховым случаем противоречит экономическим интересам страховщика, поскольку у последнего в таком случае возникает обязанность возвращать полученную страховую премию. А вот предъявить такой иск после наступления страхового случая, наоборот, полностью экономически обоснованно, так как теперь вернуть страхователю премию дешевле, чем выплачивать страховое возмещение. Показательно, что в абсолютном большинстве случаев иски о признании договоров страхования недействительными по данному основанию являются в основном встречными, где первоначальным является иск о взыскании со страховщика страхового возмещения.

Практика рассмотрения арбитражными судами требований страховщиков о признании договоров страхования недействительными на основании п. 3 ст. 944 ГК РФ идет по пути ограничения данной возможности для страховщиков, что может свидетельствовать о формировании на уровне правоприменения общей направленности

на повышенную охрану интересов страхователей.

Прежде всего, для характеристики такой направленности интерес представляет Информационное письмо Президиума ВАС РФ от 28.11.2003 г. № 75 [2]. Согласно разъяснению, данному в п. 14, если при заключении договора страхования страхователь умолчал об известных ему обстоятельствах, имеющих существенное значение для определения степени риска, которые не были и не должны были быть известны страховщику и которые не были оговорены страховщиком в стандартной форме договора страхования или в его письменном запросе, то основания для признания договора страхования недействительным отсутствуют. Данное разъяснение дало арбитражным судам основание считать, что недействительность договора страхования в силу п. 3 ст. 944 ГК РФ может повлечь только умышленное сообщение страхователем ложных сведений путем не соответствующего действительности ответа на вопросы, содержащиеся в стандартной форме-вопроснике страховщика [3].

Такая практика судов была критически оценена правоведами, специалистами в сфере страхования, которые полагали, что российские суды неверно толкуют классический принцип uberrima fides, по сути, необоснованно сужая его содержание, что, в свою очередь, лишает страховщика эффективного средства защиты его интересов. По их мнению, на основании такой судебной практики бремя по сбору информации, влияющей на условия страхования, перекладывается со страхователя на страховщика. Это выражается в том, что страховщик должен быть готов включить в бланк анкеты-вопросника (либо в иной форме сформулировать вопросы) такое количество вопросов, которое позволит ему получить исчерпывающе полную информацию об объекте страхования (это, естественно, потребует адаптации под каждого конкретного страхователя бланка анкеты-вопросника). Но и это не всегда возможно, поскольку он объективно не способен запросить информацию, о которой ему не известно, и не могло быть известно [4].

По нашему мнению, для подобной критики не имеется достаточных оснований.

Вернемся к характеристике указанной выше обязанности страхователя и определим важные для исследуемого вопроса ас-

пекты. Согласно п. 1 ст. 944 ГК РФ, страхователь обязан сообщить страховщику обстоятельства, имеющие, во-первых, существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая, во-вторых, существенное значение для определения размера возможных убытков от его наступления (страхового риска). При этом эти обстоятельства должны быть известны страхователю и не известны страховщику. Таким образом, основной, сущностной, характеристикой обстоятельств, о которых должен быть проинформирован страховщик, является их существенность в оценке страхового риска и финансового риска страховщика при наступлении страхуемого события.

ГК РФ не содержит ориентиров в том, что считать существенными обстоятельствами, указывая лишь, что существенными признаются во всяком случае обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или в его письменном запросе.

Буквальное толкование данной нормы приводит нас к выводу о том, что здесь закреплена некая самостоятельная субъективная обязанность страхователя. Данная обязанность выражается в том, что страхователь как лицо, a priori владеющее всей полнотой информации о факторах, влияющих на страховой случай, обязан, во-первых, самостоятельно определить из совокупности известных ему данных факторов те, которые существенны с точки зрения определения страхового риска, во-вторых, решить, какие из этих обстоятельств известны страховщику, а какие — нет, и, в-третьих, сообщить о последних при заключении договора страхования страховщику. Абзац второй уточняет данное правило, указывая, что вне зависимости от мнения страхователя в любом случае существенными будут являться обстоятельства, которые определит сам страховщик в качестве таковых путем их указания в стандартной форме договора или в письменном запросе (обычно такой запрос имеет форму анкеты-вопросника).

На наш взгляд, возложение на страхователя такой обязанности не в полной мере согласуется с правовой характеристикой фигуры страхователя и страховщика в страховых правоотношениях.

По нашему убеждению, центральной фигурой на этапе заключения договора стра-

хования необходимо считать страховщика. Обусловлено это, прежде всего, тем, что именно он является профессионалом на рынке страхования, который на основе специальных актуарных расчетов по страховым рискам разрабатывает предложения по страховой услуге. Кроме этого, в силу своего профессионализма у страховщика имеется наработанная практика по отдельным видам страхования. На основании такой информации страховщик способен, безусловно, более полно, в отличие от страхователя, определить типичные и специальные для отдельных видов страхования существенные обстоятельства, влияющие на степень риска (как страхового, так и финансового) страховщика. Поэтому вполне оправданной является практика возложения именно на страховщика основного бремени определения набора обстоятельств, имеющих существенное значение для формирования акцепта по конкретной страховой услуге.

Распространенный в науке и практике тезис о том, что страхователь является лицом, наиболее информированным об обстоятельствах, связанных с объектом страхования [5], на наш взгляд, требует критического подхода. Действительно, чаще всего страхователь знает о предмете страхования больше, чем кто-либо (исключения могут составлять случаи появления в системе правоотношений фигуры застрахованного лица). Но являются ли эти его знания действительно значимыми? Ведь для страховых правоотношений такие знания имеют четко определенный вектор: они необходимы для определения степени риска страховщика, т. е. вероятности наступления (при рисковых видах страхования) случая, на случай наступления (или ненаступления) которого и заключается договор страхования. Причем эти знания преломляются с учетом данных актуарных расчетов (которых у страхователя, как правило, нет). И в итоге появляется несколько измененная, адаптированная для страхования информация. Данные о критериях оценки и учета этой информации имеются a priori только у страховщика. Таким образом, именно страховщик обладает большей информацией касательно того, что действительно имеет существенное значение для определения условий страхования. Поэтому, исходя из того, что для договора страхования значение имеет не просто информация, а необходимая для вывода о степени риска в страховании информация,

олее сведущим здесь является именно страховщик.

Необходимо особо подчеркнуть, что на основании указанного выше мы не предлагаем отказаться от принципа, uberrima fides. Безусловно, нет. Нам представляется, что необходимо дополнить его содержание, сохранив общую направленность в обязыва-нии страхователя предоставлять страховщику достоверную информацию касательно существенных для страхования обстоятельств, но при этом сместить акцент в распределении бремени по формированию перечня существенных обстоятельств. Естественно, сохранив за страхователем право по своему усмотрению предоставить информацию сверх запрошенной страховщиком, если она, по мнению страхователя, тоже должна быть учтена. В этом смысле более корректно п. 1 ст. 944 ГК РФ мог бы быть сформулирован следующим образом: при заключении договора страхования страхователь должен сообщить страховщику известные страхователю обстоятельства, имеющие существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска), если эти обстоятельства не известны и не должны быть известны страховщику. Страхователь также может сообщить страховщику иные обстоятельства, которые, по мнению страхователя, могут повлиять на определение вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска).

Существенными признаются обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или в его письменном запросе.

Разумно предположить, что для надлежащей реализации такого бремени страховщику требуется проявлять активность не только в определении совокупности существенных для определения риска обстоятельств, но и собирании информации, подтверждающей или опровергающей данные обстоятельства. В этом смысле полагаем возможным предложить обязать страховщика проводить некую документарную проверку сведений, сообщенных страхователем. В этом случае проверка должна носить исключительно документарный характер и, следовательно, касаться только тех фактов,

которые имеют письменную фиксацию (практика показывает, что таких подавляющее большинство). Например, для подтверждения факта наличия охраны страхуемого здания таким документом может быть договор об оказании охранных услуг, для подтверждения характеристики перекрытия в конструкции страхуемого помещения — технический паспорт. Непредоставление страхователем запрашиваемых документов должно иметь те же последствия, что и отсутствие ответов страхователя на какие-либо вопросы страховщика (п. 2 ст. 944 ГК РФ). На наш взгляд, подобная практика снимет проблему некорректности в формулировках в запросе страховщика и, как следствие, заблуждения по этому поводу страхователя.

В действующем ГК РФ вариант проверки сообщенной страхователем информации закреплен в ст. 945. Однако на сегодняшний день это право страховщика характеризуется тем, что он может произвести осмотр страхуемого имущества, а при необходимости назначить экспертизу в целях установления его действительной стоимости.

В аспекте рассматриваемого вопроса представляет интерес имеющаяся судебная практика. В частности, суды в ряде случаев исходят из того, что и сообщение страхователем заведомо ложной информации при заключении договора страхования не всегда является достаточным основанием для признания такого договора недействительным. Арбитражные суды, как правило, отказывают страховщикам в защите своих интересов, несмотря на сообщение страхователем ложной информации по имеющим существенное значение для договора страхования обстоятельствам, если перед заключением такого договора страховщик не воспользовался правом, установленным в ст. 945 ГК РФ, и не исследовал объект страхования. В качестве примера приведем ситуацию, имевшую место относительно недавно в Республике Бурятия. Страхователем в арбитражный суд был предъявлен иск о взыскании страхового возмещения. Страховщик в процессе рассмотрения дела предъявил встречный иск о признании договора страхования недействительным на основе п. 3 ст. 944 ГК РФ. Последний обуславливал свою позицию тем, что страхователь, несмотря на прямой вопрос в заявлении-вопроснике, не указал на то, что в страхуемом здании имеются сауны. Однако в действительности они там были, что и не оспаривалось стра-

хователем в дальнейшем при судебном разбирательстве.

Суд первой инстанции в первоначальном иске страхователю отказал, встречный иск удовлетворил, признал договор страхования недействительным, применив п. 3 ст. 944 ГК РФ. Решение было оставлено в силе постановлением арбитражного суда апелляционной инстанции. Суд исходил из того, что страхователь сообщил страховщику заведомо ложные сведения о застрахованном имуществе, отвечая на вопросы, содержащиеся в стандартном бланке заявления-вопросника, т. е. оговоренные страховщиком, поэтому в силу п. 2 ст. 944 ГК РФ страховщик обоснованно потребовал признания недействительным договора страхования как сделки, совершенной под влиянием обмана [6].

Позиция кассационной инстанции, выраженная в Постановлении ФАС ВСО от

26.08.2010 г. [7], была принципиально иной. Суд указал следующее: страховщик как лицо, осуществляющее профессиональную деятельность на рынке страховых услуг, определил и принял спорную информацию без затребования и сбора дополнительных данных, не выяснил обстоятельства, имеющие существенное значение для определения степени риска, и не воспользовался правом на проверку достаточности сведений, представленных страхователем.

Таким образом, поскольку риск последствий заключения договора без соответствующей проверки состояния предмета страхования лежит на страховщике, в том числе и проверки документов, представленных страхователем страховщику, вывод арбитражного суда первой и апелляционной инстанций о том, что в рассматриваемом случае при заключении договора страховщик обоснованно полагался на добросовестность страхователя, является ошибочным.

Анализируя позицию кассационной инстанции, можно сделать ряд ключевых выводов. Прежде всего, несмотря на формальную правомерность правовой позиции судов первой и второй инстанции относительно того, что оценка риска — это право, а не обязанность страховщика, большее значение приобретает то, что если этим правом страховщик не пользуется, то принимает на себя риск заключения договора без достаточных сведений об объекте. Обусловлено это тем, что страховщик, во-первых, — профессиональный участник рынка, поэтому, при-

нимая объект на страхование, несет соответствующий риск. Во-вторых, в этой же связи не может полагаться на добросовестность страхователя.

Схожий вывод о том, что страховщик, не воспользовавшийся своим правом на оценку риска, по сути, не может требовать признания договора страхования недействительным, вернее, рискует лишиться материально-правовой возможности на удовлетворение такого иска, содержится еще в ряде актов судов кассационной инстанции различных судебных округов [8], что может говорить об устойчивом подходе к данному вопросу в правоприменении.

При этом нужно отметить, что в науке такой подход судов подвергается критике. Как считают отдельные специалисты, суды, защищая интересы страхователей на этапе заключения договора страхования, сильно упрощают понимание характера отношений участников страховой сделки. На данной стадии договорного процесса слабейшей стороной сделки является, по их мнению, страховщик, поскольку он не может знать объект страхования так, как его знает или, по крайней мере, должен знать страхователь (тот факт, что страховщик является предпринимателем, существенного значения не имеет)1. В связи с этим при страховании страховщик существенно рискует. Чтобы компенсировать этот риск, законодатель устанавливает обязанность страхователя по предоставлению страховщику всей необходимой информации об объекте страхования, а на случай нарушения страхователем этой обязанности предоставляет страховщику право требовать признания договора страхования недействительным. Когда суды снимают со страхователя эту обязанность, они лишают страховщика предусмотренной законом компенсации риска [9].

По нашему мнению, подобная критика необоснованна. Мы возьмем на себя смелость и предположим, что на основе складывающейся судебной практики можно говорить о формировании в страховом праве наряду с принципом наивысшей добросовестности еще одного специфического правового принципа. В подобных делах, как нам думается, противостоят разумность, требуемая от страховщика, характеризующаяся тем, что он — профессионал страхового рынка, с одной стороны, и добросовестность, в расчете на которую страховщик пользуется или не пользуется своим правом

на оценку риска, с другой стороны. Поскольку разумность определяется самим характером деятельности предпринимателя — страховщика, полагаем допустимым конкретизировать этот принцип разумности таким хозяйственным содержанием. И тогда мы говорим о появлении некой «хозяйственной» разумности, требуемой от, в частности, страховщика. Вместе с тем этот принцип, приобретающий в реальной судебной практике большую юридическую значимость, чем добросовестность, имеет, пожалуй, общеотраслевое значение. Думается, что его не стоит связывать только со страховой отраслью, несмотря на предложенные примеры. Такой вывод следует еще из одного примера, далекого от страхования, но также посвященного разрешению противостояния разумности и добросовестности. Речь идет об абз. 1 п. 38 совместного Постановления Пленумов ВС и ВАС РФ от

29.04.2010 № 10/22 [10], где, в частности, установлено, что не считается добросовестным покупатель, который не принял разумных мер для выяснения правомочий продавца на отчуждение имущества. Необходимость выяснения правомочий — это разумность с хозяйственной точки зрения, т. е. «хозяйственная разумность».

В заключение нашего краткого анализа приведем еще один пример, который подчеркивает указанную нами направленность практики арбитражных судов на обеспечение повышенной защищенности интересов страхователя. Не так давно Высший Арбитражный Суд РФ, проверяя законность судебных актов в порядке надзора, указал, что страховая компания, необоснованно сославшись в рамках судебного спора по иску страхователя о взыскании страхового возмещения на несоответствие договора страхования требованиям закона, нарушила пределы осуществления гражданских прав, установленные ст. 10 ГК РФ. Таким образом, формально допускаемые законом действия были расценены высшей судебной инстанцией как противоречащие закрепленному в гражданском законодательстве общему принципу добросовестности участников гражданского оборота [11]. И

1. Подробнее о сущности данного принципа и специфике ее закрепления в ГК РФ см., напр.: Ахметов А. Ш. Аспекты применения принципа uberrima fides в страховом договоре // КонсультантПлюс

[Электронный ресурс] : справочная правовая система; Он же. Добрая совесть превыше всего // Там же; Комментарий к Гражданскому кодексу РФ. В З т. / под ред. Т. Е. Абовой, А. Ю. Кабалкина. М., 2006. Т. 2.

2. Обзор практики рассмотрения споров, связанных с исполнением договоров страхования : информ. письмо Президиума ВАС РФ от 28.11.200З г. № 75 // КонсультантПлюс [Электронный ресурс] : справочная правовая система.

3. См., напр.: Постановление ФАС Восточно-Сибирского округа от 24.01.2011 по делу № А19-8972/10 // КонсультантПлюс [Электронный ресурс] : справочная правовая система; Постановление ФАС Уральского округа от 09.11.2010 № Ф09-88З6/10-С5 по делу № А50-З7087/2009 // Там же; Постановление ФАС Московского округа от З1.01.2011 № КГ-А40/16950-10 по делу № А40-5861/10-59-47 // Там же.

4. Ахметов А. Ш. Добрая совесть превыше всего; Емельянов М. М., Зайченко Е. В. Споры о недействительности договоров страхования // Вестн. Федер. арбитраж. суда Московского округа. 2011. № 1. С. 115-116.

5. См., напр.: Худяков А. И. Теория страхования // КонсультантПлюс [Электронный ресурс] : справочная правовая система.

6. Решение суда первой инстанции по делу № А10-245З/2009; Постановление арбитражного суда апелляционной инстанции по делу № А10-245З/2009 [Электронный ресурс]. URL: http://kad.arbitr.ru/ ?id=9f3ba593-0ff4-4d6c-b4aa-1b7c7a0235fc

7. Постановление ФАС Восточно-Сибирского округа от 26 августа 2010 г. по делу № А10-245З/2009 // КонсультантПлюс [Электронный ресурс] : справочная правовая система.

8. Постановление ФАС Восточно-Сибирского округа от 24.01.2011 по делу № А19-8972/10 // Кон-сультантПлюс [Электронный ресурс] : справочная правовая система; Постановление ФАС Восточно-Сибирского округа от 15 февраля 2007 г. по делу № АЗЗ-9171/06-Ф02-275/07 // Там же; Постановление

ФАС Дальневосточного округа от 25.12.2008 N Ф0З-5968/2008 по делу № А7З-4587/2008-9З // Там же; Постановление ФАС Северо-Кавказского округа от 31.08.2004 № Ф08-З2З5/2004 // Там же.

9. См., напр.: Дедиков С. В. Наивысшая добросовестность: принцип под сомнением? // КонсультантП-люс [Электронный ресурс] : справочная правовая система; Емельянов М. М., Зайченко Е. В. Споры о недействительности договоров страхования. С. 117-118.

10. О некоторых вопросах, возникающих в судебной практике при разрешении споров, связанных с защитой права собственности и других вещных прав : постановление Пленума ВС и Пленума ВАС РФ от

29.04.2010 № 10/22 // КонсультантПлюс [Электронный ресурс] : справочная правовая система.

11. Постановление Президиума ВАС РФ от

13.04.2010 № 16996/09 по делу № А4З-27008/2008З9-731 // Там же.

ПРИМЕЧАНИЕ

1 Ранее мы уже высказывали принципиальное несогласие с такой позицией, поэтому в данном контексте повторяться смысла не видим.

Protection by Courts of the Rights of the Insured

© Chebunin A., Sakun O., 2011

In article authors state own point of view on practice of protection by courts of the rights of the insured.

Key words: insurance; protection of the rights of the insured; recognition of the contract of insurance by the void.

Комментарий к статье 944 Сведения, предоставляемые страхователем при заключении договора страхования Гражданского кодекса РФ

Сведения, предоставляемые страхователем при заключении договора страхования

Комментарий к статье 944 Гражданского кодекса РФ

1. Сопоставление толкования термина "страховой риск", в комментируемой статье с тем, которое дается в ст.929 ГК или в п.3 ст.936 ГК отчетливо показывает неоднозначность в использовании законодателем термина "страховой риск" и двусмысленность, которая может возникнуть при употреблении этого термина в юридических документах (см. также комментарий к ст.9 Закона о страховом деле).

2. При заключении договора страхования его стороны, как правило, не одинаково информированы о существенных обстоятельствах влияющих на вероятность наступления страхового случая и размер возможных убытков. Страхователю известно об этом значительно больше чем страховщику. Поэтому обычаем делового оборота в страховании является принцип наивысшей добросовестности (uberrimaе fide). Содержание этого принципа состоит в том, что страхователь должен сообщить страховщику обо всех существенных обстоятельствах, влияющих на степень риска, о которых ему было известно или должно было быть известно при заключении договора, но не было известно и не должно было быть известно страховщику.

В комментируемой статье из принципа uberrimae fide сделано существенное изъятие и речь идет только о тех обстоятельствах, о которых страхователю было известно при заключении договора, но не было известно и не должно было быть известно страховщику. Разницу можно продемонстрировать на примере страхования поставщиком своего предпринимательского риска на случай неоплаты поставленного товара покупателем. В обычных условиях оборота поставщик интересуется платежеспособностью покупателя прежде чем поставить товар. Изъятие из принципа uberrimae fide, сделанное в комментируемой статье дает возможность поставщику не заботиться об этом — он всегда может сослаться на то, что ему ничего не было известно о платежеспособности покупателя. Если бы принцип uberrimaе fide действовал полностью, то страховщик мог бы требовать признания договора недействительным, так как ему не были сообщены сведения, о которых продавец, хотя и не знал, но в обычных условиях оборота должен был знать.

Требование к страхователю соблюдать принцип uberrimaе fide в полном объеме по существу означает, что он должен вести себя таким образом, как если бы его интерес не был застрахован. Изъятие из этого принципа, сделанное в комментируемой статье ведет в определенной степени к безответственности страхователя. Закон не обязывает его принять все необходимые меры для получения информации о степени риска, которые он принял бы, если бы не был застрахован. Это существенно усложняет работу страховщика, который должен побудить страхователя собрать необходимую информацию, задав соответствующие вопросы.

Кроме того, соответствующее дополнение следует включить в Правила страхования, предусмотрев обязанность страхователя сообщить страховщику не только те сведения, которые он имел, но и те, которые должен был иметь при обычных условиях оборота. В качестве последствия неисполнения этой обязанности нельзя предусмотреть недействительность договора, так как вопрос о действительности или недействительности сделок регулируется исключительно ГК, однако можно предусмотреть отказ в выплате или иное последствие из списка, приведенного в комментарии к ст.943.

3. Существенные в смысле комментируемой статьи обстоятельства по их материальному содержанию делятся на следующие категории:

(а) обстоятельства, позволяющие предположить, что опасность, от которой производится страхование создает для объекта страхования большую угрозу, чем обычно. Например, при страховании автотранспорта такими обстоятельствами являются наличие гаража и его место расположения;

(б) обстоятельства, позволяющие предположить, что у застрахованного лица имеются специфические мотивы, в связи с чем это лицо не будет соблюдать обычные меры предосторожности. Например, при страховании имущества таким обстоятельством может являться завышенная оценка действительной стоимости имущества, и у его владельца, кроме интереса в сохранении имущества, в действительности имеется и спекулятивный интерес;

(в) обстоятельства, свидетельствующие о том, что при страховом случае будет причинен больший вред, чем, как это можно предположить, обычно причиняется в таких случаях. Например, при страховании ответственности перевозчика на случай причинения вреда грузу таким обстоятельством может являться условие договора перевозки, устанавливающее большую чем обычно ответственность за утрату или повреждение груза;

(г) обстоятельства, свидетельствующие о так называемом "моральном риске". Например, при страховании на случай кражи к таким обстоятельствам относится криминальное прошлое выгодоприобретателя, при страховании имущества — тот факт, что ранее это имущество уже было застраховано, но предыдущий страховщик отказался продлить действие договора и т.д.;

(д) все обстоятельства, которые считает существенными страховщик.

В комментируемой статье речь идет только о тех обстоятельствах, которые известны страхователю до заключения договора. Если страхователю стало известно о подобных обстоятельствах после заключения договора применяются правила ст.959 ГК.

4. Существенные в смысле комментируемой статьи обстоятельства по последствиям, которые возникают вследствие умолчания о них или сообщения от них ложных сведений делятся на следующие категории:

(а) обстоятельства, о которых страхователь сообщил страховщику информацию, соответствующую действительности;

(б) обстоятельства, о которых страхователь сообщил страховщику информацию не соответствующую действительности;

(в) обстоятельства, о которых страхователь не сообщил никакой информации, хотя страховщик о них запрашивал;

(г) обстоятельства, о которых страхователь не сообщил никакой информации и страховщик о них не запрашивал.

Комментируемая статья предусматривает последствия, которые применяются при обнаружении после заключения договора обстоятельств, относящихся к одной из трех последних категорий.

Сообщение позитивной информации, не соответствующей действительности, является заведомой ложью, поскольку речь идет лишь о тех обстоятельствах, относительно которых установлено, что они известны страхователю. Следовательно, обнаружив после заключения договора обстоятельства категории (б) страховщик вправе требовать признания договора страхования недействительным с применением последствий п.2 ст.179 ГК. Признание договора страхования недействительным возможно и по основаниям ст.168 ГК, как не соответствующего п.1 ст.944 ГК с применением общих последствий недействительности сделок. Кроме того, страховщик вправе требовать расторжения или изменения такого договора по основаниям ст.451 ГК.

Если после заключения договора будут обнаружены обстоятельства категории (в) страховщик не вправе требовать изменения или расторжения договора по основаниям ст.451 ГК или признания договора страхования недействительным по основаниям ст.168 ГК. Это, однако, не означает, что другое лицо не может требовать в этом случае признания договора недействительным по основаниям ст.168 ГК с применением общих последствий недействительности сделок.

Если после заключения договора будут обнаружены обстоятельства категории (г), признание договора страхования недействительным возможно по основаниям ст.168 ГК. Однако, если обнаружено, что обстоятельства, о которых здесь идет речь существовали, но отпали, такая возможность для страховщика исключается даже, если страховой случай наступил. Это, однако, не означает, что другое лицо не может требовать в этом случае признания договора недействительным по основаниям ст.168 ГК.

5. Обязанность страхователя сообщать сведения, предусмотренная в комментируемой статье вытекает не из обязательства, а из закона, так как при ее исполнении договор еще не заключен. Относительно таких обязанностей см. комментарий к ст.939 ГК.

к вопросу об эстоппеле в имущественном страховании

     В отчете по практике одного из студентов наткнулся на довольно курьезный случай  в судебной практики. Дело № А56-33498/2019 (АС г. СПб. и Ленинградской области) 

    Материалы дела можно полистать здесь https://kad.arbitr.ru/Card/ab10b2d1-76fa-415d-b71f-2160a63e0a6f

    Между компанией Э. (собственник здания) и АО СО "СОГАЗ" был заключен договор страхования здания от огня и других опасностей. При заключении договора страхователь сообщил страховщику, что материал здания (стен, перекрытий) - кирпич и ж/б, при этом здание оборудовано пожарной сигнализацией. В последующем, в период действия страховой защиты, объект сгорел. Выяснилось, что здание представляет собой деревянное сооружение, не оборудовано пожарной сигнализацией, не обеспечено службой охраны. Страхователь обратился за выплатой, страховщик отказал и, как это водится, обратился с иском о признании договора страхования недействительным со ссылкой на обман со стороны страхователя (п. 3 ст. 944 ГК, ст. 179 ГК). 

    Казалось бы, рядовая ситуация. В 99 % суды удовлетворяют подобные иски страховщика, поскольку ложные ответы страхователя на конкретные вопросы страховщика = умысел на предоставление недостоверных сведений. 

   Но... страхователь избрал нетипичную линию защиты, указав на то, что уже несколько лет заключает с этим страховщиком договор страхования данного объекта, регулярно оплачивает страховую премию и... всех все устраивало до момента наступления страхового случая. 

    Суд первой инстанции отказал в иске, ссылаясь в том числе на п. 5 ст. 166 ГК о недобросовестности лица, оспаривающего договор. Цитата из текста:

    "... Как следует из материалов дела, истец, являясь страховщиком и неоднократно (в течение нескольких лет) заключая с одни и тем же страхователем договоры страхования в отношении одного и того же имущества, ни разу не предпринимал попыток проверить предоставленные страхователем сведения относительно характеристик данного имущества, при этом принимал исполнение от страхователя в виде уплаты страховой премии по заключенным договорам. Поскольку такое поведение страховщика объективно давало страхователю основание полагаться на действительность заключенных договоров страхования, в рассматриваемом случае подлежит применению пункт 5 статьи 166 Гражданского кодекса Российской Федерации".

   С этим согласился и суд апелляционной инстанции. Однако окружной суд пришел к выводу, что нижестоящие суды "переоценили" значение добросовестности или отсутствие таковой в поведении страховщика, и обратил внимание на важность для стабильности страховых отношений соблюдения требовании ст. 944 ГК РФ о предоставлении страховщику достоверной информации. Судебные акты были отменены и дело направлено на новое рассмотрение в суд первой инстанции.

    При повторном рассмотрении дела АС г. СПб. и Ленинградской области повторил и развил свою аргументацию, указав как молчаливое принятие страховщиком недостоверной инстанции, так и отсутствие доказательств того, что при надлежащем информировании страховщик вообще не стал бы заключать договор или заключил бы его на существенно иных условиях. В иске страховщика вновь было отказано.

    Апелляция отменила решение (предсказуемо :), и удовлетворила иск страховой компании. Суд кассационной инстанции засилил это определение, попутно указав на "специальный" характер норм ст. 944 ГК и установленных в ней последствий предоставления недостоверной информации. 

    Сейчас по делу подана кассационная жалоба в Верховный Суд РФ (18.05.2021). 

    Аргументация суда первой инстанции, с обоснованием отказа страховщику в признании договора недействительным через его недобросовестность, представляется интересной и она точно не высосана из пальца. Подобное поведение страховщика, нежелание проверять информацию, полученную от страхователя, а иногда и игнорирование тревожных сигналов, до тех пока что-нибудь не произойдет, - распространенное явление как в российской, так и в зарубежной практике. Привлекает в мотивировке и то, что суд не ограничился формальной констатацией нарушения страхователем информационной обязанности, но спросил у страховщика - а что изменилось бы, владея вы полной информацией? Судя по всему, арбитражные суды уже сегодня толкуют ст. 944 ГК гораздо глубже её буквального смысла и оценивают значение сокрытой информации для страховщика. 

 

     P.S.   

     По просьбе своего коллеги, который как раз сейчас обобщает практику применения европейскими судами доктрины contra venire factum proprium (или эстоппеля) при разрешении страховых споров, прошу поделиться информацией и направить в мой адрес сведения об аналогичных судебных решениях. Не обязательно в контексте нарушения информационной обязанности, но желательно со ссылками на п. 5 ст. 166 ГК

Заранее спасибо! 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

  

Проблемы признания договора страхования недействительным

Полное описание

Большую часть споров, вытекающих из договоров страхования, составляют споры о признании договоров страхования недействительными.

Особенностью, характерной для большинства споров, является заявление страховой компанией иска о признании договора страхования недействительным после наступления страхового случая путем заявления самостоятельного иска или подачи встречного иска в рамках дела о взыскании страхового возмещения. В качестве одной из вероятных причин можно рассматривать желание страховой компании отсрочить или вовсе избежать выплаты страхового возмещения путем оспаривания договора страхования, для которого существует значительное количество законодательно установленных оснований. Однако подобные формально допустимые действия со стороны страховщиков могут рассматриваться арбитражными судами как злоупотребление правом.

Так, Президиум ВАС РФ в своем постановлении от 13.04.2010 № 16996/09 указал, что страховая компания, ссылаясь в рамках дела на несоответствие договора страхования закону, нарушает пределы осуществления гражданских прав, установленные статьей 10 Гражданского кодекса Российской Федерации, а именно злоупотребляет правом, что является недопустимым. Вопреки этому нарушению суд апелляционной инстанции необоснованно защитил право страховой компании на оспаривание договора, констатировав ничтожность отдельных его условий.

Значительное количество споров связано со страхуемым интересом и его влиянием на действительность договора страхования.

В соответствии с пунктом 1 ст. 930 ГК РФ имущество может быть застраховано по договору страхования в пользу лица (страхователя или выгодоприобретателя), имеющего основанный на законе, ином правовом акте или договоре интерес в сохранении этого имущества. При отсутствии у страхователя или выгодоприобретателя интереса в сохранении застрахованного имущества такой договор страхования является недействительным (п. 2 ст. 930 ГК РФ).

В постановлении ФАС Московского округа от 22.11.2006, 29.11.2006 № КГ-А40/11323-06 по делу № А40-24051/06-40-155 указывает на то, что интерес в сохранении имущества означает не любой интерес, связанный с тем, чтобы это имущество не было утрачено или повреждено, а только интерес того лица, которое несет риск утраты и повреждения этого имущества.

При определении наличия у лица, требующего выплаты страхового возмещения, интереса в сохранении имущества при наступлении страхового случая во внимание в первую очередь принимается наличие у него юридической (правовой) связи с предметом страхования.

ФАС МО от 30.01.2001 № кг-А40/40-01 в постановлении тоже подтверждает, что для наличия страхового интереса необходимо, чтобы лицо, в пользу которого осуществляется страхование, имело какие-либо права в отношении застрахованного имущества или несло связанные с ним обязанности (например, наличие интереса в сохранении имущества у залогодержателя, арендатора, лица, осуществляющего охрану помещений, где находится охраняемое имущество, общества, владеющего стопроцентной долей в уставном капитале, по страхованию имущества, принадлежащего дочернему обществу).

Из содержания п. 1 ст. 930 ГК РФ неясно, в какой момент у страхователя или выгодоприобретателя должен присутствовать интерес в сохранении имущества - на момент заключения договора страхования, на момент наступления страхового случая или в течение действия договора страхования.

Судебная практика (Постановление Федерального арбитражного суда Московского округа от 7 июня 2010 г. N КГ-А40/4218-10-П) при оценке действительности договора страхования придерживается точки зрения о необходимости наличия интереса в сохранении имущества на момент наступления страхового случая. Отсутствие страхового интереса на момент заключения договора страхования при этом не рассматривается как обстоятельство, свидетельствующее о недействительности договора страхования и об отсутствии оснований для выплаты страхового возмещения (Определение ВАС РФ от 27.04.2007 № 4146/07).

Еще одним из специальных оснований недействительности договора страхования, нередко встречающегося на практике, является несообщение страхователем сведений об обстоятельствах, имеющих существенное значение. Согласно пункту 3 ст. 944 ГК РФ, в силу которого страховщик вправе потребовать признания договора страхования недействительным и применения последствий, предусмотренных пунктом 2 ст. 179 ГК РФ, если после заключения договора страхования будет установлено, что страхователь сообщил страховщику заведомо ложные сведения об обстоятельствах, имеющих существенное значение для определения вероятности наступления страхового случая и размера возможных убытков от его наступления (страхового риска), если эти обстоятельства неизвестны и не должны быть известны страховщику.

В пункте 1 ст. 944 ГК РФ указано, что существенными признаются обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или в его письменном запросе. 

Признавая право страховщика на иск о недействительности договора страхования ввиду сообщения заведомо ложных сведений, законодатель изначально ограничил возможности по предъявлению такого иска.
Так, в силу п. 2 ст. 944 ГК РФ, если договор страхования заключен при отсутствии ответов страхователя на какие-либо вопросы страховщика в стандартной форме, страховщик не может впоследствии требовать расторжения договора либо признания его недействительным на том основании, что соответствующие обстоятельства не были сообщены страхователем.

Кроме того, несмотря на установленную обязанность сообщать только достоверные сведения, негативные правовые последствия для страхователя могут возникнуть только в том случае, если он сообщил заведомо ложные сведения о существенных обстоятельствах, т.е. действовал умышленно. Если сведения были сообщены в связи с тем, что страхователь добросовестно заблуждался относительно существенных обстоятельств, недействительность сделки на основании ст. 179 ГК РФ исключается.

В пункте 2 ст. 944 ГК РФ прямо указывается на невозможность страховщика потребовать признания договора страхования недействительным, если страхователь умолчал о существенных обстоятельствах путем незаполнения стандартной формы-вопросника. Это совершенно логично, поскольку страховщик при принятии решения о заключении договора, обнаружив незаполненные графы вопросника, вполне мог и не заключать этот договор ввиду несообщения существенных сведений. И если, несмотря на пробелы в вопроснике, договор в итоге был заключен, страховщик добровольно подвергается риску невозможности впоследствии оспорить договор по мотиву отсутствия ответов в форме.

Пункт 3 ст. 944 ГК РФ исходит из однозначной невозможности требовать признания недействительным договора страхования, если обстоятельства, о которых умолчал страхователь, уже отпали.

Судебная практика идет по пути еще большего по сравнению с законодательством ограничения права страховщика требовать признания договора страхования недействительным.

Согласно пункту 14 Информационного письма Президиума ВАС РФ от 28.11.2003 №75, если при заключении договора страхования страхователь умолчал об известных ему обстоятельствах, имеющих существенное значение для определения степени риска, которые не были и не должны были быть известны страховщику и которые не были оговорены страховщиком в стандартной форме договора страхования или в его письменном запросе, то основания для признания договора страхования недействительным отсутствуют.

Страховщик обратился в арбитражный суд с иском к страхователю о признании на основании статьи 179 ГК РФ недействительным заключенного между ними договора страхования, как сделки, совершенной под влиянием обмана.
В обоснование иска страховщик указал, что страхователь умышленно не сообщил ему существенные обстоятельства о степени риска, а именно о том, что в здании, где находилось застрахованное помещение, из-за изношенной электропроводки несколько раз в течение двух предшествовавших лет были возгорания, а один раз - пожар. Эти обстоятельства были известны собственнику здания и всем владельцам помещений, а страховщик об этом не знал и не мог знать.

Возражая против иска, страхователь ссылался на то, что в стандартном бланке заявления о добровольном страховании имущества вопросов о состоянии электропроводки не имелось. На все вопросы, содержащиеся в бланке заявления, он дал правдивые ответы.

Решением суда в удовлетворении иска отказано по следующим основаниям.

Между сторонами заключен договор добровольного страхования помещения, в том числе на случай пожара, посредством выдачи страхователю полиса на основании его заявления.

В период действия договора в застрахованном помещении произошел пожар. В результате расследования, проведенного по факту возгорания, было установлено, что пожар возник из-за неисправности электропроводки.

В соответствии с пунктом 1 статьи 944 ГК РФ существенными для определения степени риска признаются во всяком случае обстоятельства, определенно оговоренные страховщиком в стандартной форме договора страхования (страхового полиса) или в его письменном запросе.

В стандартном бланке заявления не содержалось вопросов о состоянии электропроводки в здании.
Страхователь сообщил страховщику известные ему сведения о здании, отвечая на вопросы, содержащиеся в стандартном бланке заявления. Соответствие этих сведений действительности страховщик не оспаривал.

В случае недостаточности сообщенных страхователем существенных обстоятельств либо сомнений в их достоверности страховщик мог сделать письменный запрос в адрес страхователя для их конкретизации. Однако страховщик такой запрос не направлял и не воспользовался своим правом проверить состояние страхуемого имущества, а также достаточность представленных страхователем сведений.

Поскольку страховщик, являясь лицом, осуществляющим профессиональную деятельность на рынке страховых услуг и вследствие этого более сведущим в определении факторов риска, не выяснил обстоятельства, влияющие на степень риска, а страхователь не сообщил страховщику заведомо ложные сведения о застрахованном имуществе, то страховщик согласно пункту 2 статьи 944 ГК РФ не может требовать признания недействительным договора страхования как сделки, совершенной под влиянием обмана.

Суд также не согласился с доводами заявителя о том, что несообщение страхователем сведений, имеющих существенное значение для определения степени риска, является нарушением страхователем его обязанностей, вытекающих из положений пункта 1 статьи 944 ГК РФ, и влечет недействительность (ничтожность) договора страхования (статья 168 ГК РФ).

Таким образом, обязанность страхователя, предусмотренная п. 1 ст. 944 ГК РФ, приобрела весьма ограниченный характер — при заключении договора достаточно правдиво ответить на вопросы, содержащиеся в форме-вопроснике, предоставленной страховщиком. В таких условиях страховщику не остается ничего, кроме как весьма тщательно подходить к составлению вопросников и быть готовым адаптировать бланк под каждого конкретного страхователя.

Распространена точка зрения, что страхователь является наиболее слабой стороной в договоре страхования и нуждается в дополнительных гарантиях своих прав. Основания этого вывода кроются в позиционировании сферы страхования как особой области деятельности, специфические правила которой неизвестны обывателю, каковым обычно является страхователь. В постановлении Пленума ВС РФ от 28 июня 2012 года N 17 «О рассмотрении судами гражданских дел по спорам о защите прав потребителей» говорится о том, что если отдельные виды отношений с участием потребителей регулируются и специальными законами Российской Федерации, содержащими нормы гражданского права (в том числе договор страхования, как личного, так и имущественного,), то к отношениям, возникающим из таких договоров, Закон о защите прав потребителей применяется в части, не урегулированной специальными законами, что еще раз подтверждает дополнительные гарантии страхователя.

Однако некоторые считают, что положение страховщика напротив является более слабым нежели положение страхователя, поскольку страховщик зачастую идет на риск, не обладая полным объемом информации об объекте страхования.

Настоящая судебная практика показывает невозможность однозначного разрешения данного вопроса, например, ВАС РФ в определении от 23.07.2009 №ВАС-9552/09 указал, что довод страхователя о том, что статья 945 Гражданского кодекса Российской Федерации предусматривает право страховщика при заключении договора страхования произвести осмотр страхуемого имущества, и такой осмотр страховщиком был произведен, а поэтому ему был известен вопрос об охране имущества, не может быть принят, поскольку использование страховщиком права на осмотр страхуемого имущества не лишает его возможности требовать признания договора страхования недействительным по основаниям, предусмотренным пунктом 3 статьи 944 Гражданского кодекса Российской Федерации. Таким образом, суд признал, что страховщик имеет право оспорить договор страхования на основании пункта 1 статьи 944 ГК РФ даже, если страховщик воспользовался правом на осмотр.

Бухтоярова Ю.А.

Юридическая фирма

Распутывая сеть

Abstract

Симбиоз арбускулярной микоризы (AM) включает сложную сеть сигнальных и биохимических путей, призванных гарантировать установление полезных отношений между растением и грибами в результате взаимного обмена питательными веществами. Недавно были опубликованы новые данные, объясняющие, почему это соотношение не всегда справедливо, как это наблюдается в преобладающих паразитарных отношениях AM, при которых растение-хозяин не получает фосфор (P) в обмен на углерод (C), доставляемый грибам.Теория, лежащая в основе этого неортодоксального взгляда на отношения AM, вместе с описанием других недавних достижений в мобилизации питательных веществ, а также в ключевых аспектах двунаправленной передачи сигналов, которая завершается симбиотической ассоциацией, является предметом этого обзора.

Ключевые слова: арбускулярный микоризный симбиоз, углерод, азот, обмен питательных веществ, фосфор, передача сигналов, стриголактоны, сахара

Арбускулярный микоризный симбиоз: давняя дружба, которая выдержала

Сегодняшняя устойчивость данного типа растений-грибов ассоциации в 90–95% наземных растений - микоризные и / или эндофитные - отражают решающую роль, которую, как предполагается, корневая колонизация нитчатыми грибами сыграла в успешном заселении растений на суше, скорее всего, за счет обеспечения доступа к малоподвижным ионам фосфата из почва, особенно до развития корней. 1 - 4 Среди нескольких известных типов микоризных непатогенных и почвенных симбиозов (т. Е. Арбускулярных; арбутоидных; экто-; эрикоидных; монотропоидных и орхидейных) арбускулярные микоризы являются наиболее распространенными, учитывая, что корни из большинства (около 80%) высших растений и многих других растений-хозяев, включая птеридофитов, ряд мхов, ликопод и псилотелей симбиотически связаны с биотрофными и асептными нитчатыми грибами типа Glomeromycota. 5 - 10

Гломеромикотиные грибы должны пройти несколько стадий развития, прежде чем возникнет арбускулярная микориза (AM). Таким образом, на так называемой асимбиотической стадии споры AM грибов прорастают и претерпевают ограниченный рост гиф, обильно разветвляясь в присутствии корневых экссудатов, исходящих от растения-хозяина (см. Ниже), и в конечном итоге контактируют с поверхностью корня посредством специализированных аппрессорий. Далее следует проникновение в эпидермис корня, ведущее к симбиотической колонизации ткани коры корня, процессу, характеризующемуся генерацией внутриклеточных арбускул, которые представляют собой специализированные гифы, имеющие сходство с гаусториями патогенных грибов растений и / или клубками гиф.Арбускулы являются типичной морфологической характеристикой Arum AM, тогда как петли гиф преобладают в морфологии Paris AM. Богатые липидами везикулы также накапливаются параллельно с экстенсивным ростом спорулятивного и сильно разветвленного экстрарадикального мицелия (ERM), способного исследовать почву в поисках минеральных питательных веществ и, в ненарушенных средах обитания, колонизировать корни других восприимчивых растений. Формирование бесполых хламидоспор с помощью ERM представляет собой кульминацию жизненного цикла грибов. 9 , 11 , 12

В симбиозе AM, который по определению включает взаимовыгодное взаимодействие между двумя организмами, AM-грибы (AMF) получают весь свой углеродный запас от растения-хозяина. , неизбежное условие завершения их жизненного цикла.В свою очередь, их присутствие значительно увеличивает поглощение растениями почвенного фосфора, преимущественно доступного в виде ортофосфат-ионов (Pi), которые становятся очень малоподвижными в присутствии Ca 2+ , Fe 3+ и Al 3+ , и некоторые другие относительно неподвижные минеральные питательные вещества (например, цинк, медь и, возможно, аммоний; см. ниже). 13 Это возможно благодаря разветвленным сетям ERM, которые не только могут достигать нескольких метров на кубический сантиметр почвы, тем самым обеспечивая обширный интерфейс поглощения питательных веществ между растением и почвой, но и считаются основополагающими для укоренения, разнообразия и питания. , продуктивность растительных сообществ. 14 , 15 Однако сети ERM хрупки и могут быть легко нарушены обработкой почвы и другими традиционными агрономическими приемами, 16 - 18 и даже почвенными беспозвоночными, питающимися грибами, такими как коллемболы. Protaphorura armata . 19

В связи с вышеизложенным, ассоциации AM обычно придают растениям-хозяевам преимущества в пригодности, особенно когда они выращиваются в контролируемых условиях, что приводит к усиленному росту, увеличению репродуктивного успеха и / или устойчивости к (а) биотическому стрессу. 20 - 23 Однако AMF может вести мутуалистический или даже паразитический образ жизни при определенных условиях окружающей среды. Например, известно, что перерождение в паразитизм происходит в хорошо удобренных почвах, в которых много растворимого фосфата (Pi). 24 , 25 С другой стороны, симбиоз может быть прерван или подавлен, когда питательный статус растения достаточен для оптимального роста 26 , 27 или когда специфическое для симбиоза поглощение фосфата Механизм развития растения нарушен до такой степени, что препятствует усвоению питательных веществ. 28 , 29

Сигнализация в AM-симбиозе: новые сообщения из подполья

Множество экспериментальных результатов, полученных различными группами, развеяло некоторую ауру тайны, которая все еще окружает механизмы, ведущие к истеблишменту симбиоза AM. По прошествии многих лет было обнаружено, что долгожданный растительный сигнал или истинный фактор ветвления гиф, который запускает взаимодействие растение-AMF, состоит из конститутивно высвобождаемых стриголактонов (например,g., 5-дезокси-стригол). 30 - 32 Однако последующие исследования, в которых наблюдалась быстрая активация некоторых грибковых генов корневыми экссудатами, 33 - 35 вопреки относительно отсроченному эффекту стриголакона на экспрессию гена AMF 36 (см. Ниже) предполагают, что другие, еще неизвестные молекулы (флавоноиды?) Могут действовать вместе со стриголактонами. С химической точки зрения стриголактоны представляют собой группу сесквитерпеновых лактонов, полученных в результате биосинтеза каротиноидов, ранее идентифицированных как стимуляторы прорастания семян паразитических сорняков Striga и Orobanche , которые, по-видимому, возникают за счет активации биосинтеза этилена. 37 - 40 Было показано, что в AMF стриголактоны активны в субпикомолярных концентрациях, способствуя прорастанию спор и вызывая быстрые изменения формы, плотности и подвижности митохондрий. Было выдвинуто предположение, что эти изменения ответственны за переход от асимбиотического к пресимбиотическому росту, характеризующемуся повышенной метаболической активностью и ростом AM-грибов. 41 Недавние данные предоставили убедительные доказательства того, что митохондрии грибов действительно являются ранней и важной мишенью действия стриголактона. 36 Таким образом, было обнаружено, что обработка Gigaspora rosea аналогом стриголактона (GR24) быстро увеличивала, в течение нескольких минут, концентрацию НАДН, активность НАДН-дегидрогеназы и содержание АТФ в клетках грибов, особенно на концах гиф, ситуация, которая свидетельствует о высоких потребностях в энергии. 42 Практически мгновенная активация окислительного метаболизма не требует экспрессии нового гена и, как полагают, происходит через посттрансляционную регуляцию некоторых ключевых ферментов.Это напоминало ранее охарактеризованные быстрые митохондриальные ответы, в которых для активации матричных дегидрогеназ (например, пируватдегидрогеназы) и АТФ-синтазы, как было установлено, требуются события фосфорилирования / дефосфорилирования белка, опосредованные Ca 2+ . 43 , 44 Только через пять дней после первоначального всплеска энергии была обнаружена повышающая регуляция экспрессии гена. В соответствии с наблюдаемой стимуляцией роста индуцированные гены участвуют в митохондриальном метаболизме (АТФ-синтаза и цитохром с-оксидаза V), росте гиф и стимуляции митотической активности грибов (α-тубулин и сфингозин-1P-лиаза) или были обнаружены ранее. реагировать на корневые экссудаты (т.е., супероксиддисмутаза CuZn). 45 Более того, наблюдаемая повышающая регуляция предполагаемой 3-кетоацил-КоА тиолазы, которая в сочетании с отсутствием индукции пируваткарбоксилазы, строго указывала на усиленный катаболизм липидов, приводящий к накоплению ацетил-КоА, что, как следствие, ускоряет выработку лимонной кислоты. и глиоксилатные циклы, и более высокий синтез НАД (Ф) Н и АТФ, необходимый для активного анаболизма. Интересно, что обработка GR24 была связана также с большим количеством ядер, которые преимущественно накапливались в апикальной области растущих гиф, месте, обычно имеющем наивысшую митотическую активность у нитчатых грибов.Это совпадение в сочетании с моделью апикального роста грибов, предложенной Steinberg, 46 , которая подчеркивает сильные потребности в энергии и мРНК в этой области, предложило возможное объяснение накопления как митохондрий, так и ядер в Gi. Кончики гиф rosea .

Открытие стриголактонов представляет собой значительный шаг вперед в понимании коммуникации между растением и AMF. К сожалению, механизм (ы), с помощью которого AMF может обнаруживать этот и другие сигналы растений, все еще является источником предположений.Экспериментальные данные, показывающие, что эффект флавоноидов может имитироваться эстрогенами и блокироваться антиэстрогенами, привели к раннему предположению, что флавоноиды обнаруживаются эстрогеноподобными рецепторами в AMF. 47 Эта модель впоследствии была подтверждена убедительными результатами, показывающими, что у AM-грибов существует специфический сайт связывания для флавоноидов или структурно родственных соединений (эстрогенов и антиэстрогенов). 32 Поразительная стимуляция метаболической активности грибов, продуцируемая стриголактонами, привела к дальнейшей разработке вышеупомянутой модели, в которой митохондриальные или цитоплазматические рецепторы были предложены в качестве возможных мишеней стриголактона, подобно тому, как гормоны щитовидной железы в клетках млекопитающих стимулируют митохондриальный биогенез. катаболизм липидов и дыхание. 36 , 48 , 49 Другие исследователи предложили взаимодействие стриголактона с гипотетическим грибным рецептором с последующей быстрой инактивацией лактонового лиганда путем удаления его D-кольца. 30

Другая интересная возможность, подтвержденная существованием предполагаемой связи между усиленным прорастанием семян паразитических растений и спорами грибов, предполагает, что AM-грибы реагируют на стриголактоны посредством усиления эндогенного синтеза этилена, который затем может стимулировать метаболизм митохондрий.Однако обоснованность этого механизма действия будет зависеть от будущих открытий, способных прояснить довольно противоречивую роль, которую до сих пор играет этилен в образовании AM. 50 - 53

Пошаговые сигнальные события также необходимы для последующих событий в формировании AM, таких как формирование аппрессорий и развитие симбиоза. Предполагается, что это тигмотропные сигналы с поверхности растения или вторичные метаболиты, вырабатываемые в planta после восприятия гриба.Кроме того, гриб производит по крайней мере три еще не идентифицированных сигнала, или факторов myc, способ действия которых остается столь же неясным: ранний диффузный сигнал, локальный позиционный сигнал, который позволяет растению определять местоположение аппрессорий, и клеточно-автономный сигнал в колонизированных клетках, способных вызывать экспрессию генов. 32 , 54 - 56

Для перехода от взаимного обмена и восприятия сигналов как грибковыми, так и зелеными партнерами к установлению функционального симбиоза требуется сигнальный путь, известный как `` общий sym pathway », который, как полагают, развился как стратегия, разработанная для оптимизации питания P и N у бобовых растений путем заимствования компонентов предкового пути распознавания AM для развития ризобиальных симбиозов.Таким образом, известно, что путь sym включает восприятие предполагаемых факторов Myc или Nod рецепторной киназой (SYMRK; MtDM2 в Medicago truncatula ), 57 с последующим предполагаемым высвобождением пластидного фактора через предполагаемый локализованный в пластиде ионный канал (MtDM1), участие белка нуклеопорина, имеющего гомологию с компонентом комплекса ядерной поры, и, в конечном итоге, последующая индукция всплеска ядерного сигнала кальция, который, как считается, обнаруживается кальций- и кальмодулин-зависимым белком киназы (CCaMK; MtDM3), которая приводит к индукции сложного генетического и метаболического перепрограммирования, необходимого для симбиоза. 31 Интригующая возможность относительно причин, по которым меньшинство видов растений не может установить взаимодействие AM, может быть связана с различиями в их родственных кальций / кальмодулин-зависимых протеинкиназах, как предполагается для немикотрофных Arabidopsis thaliana известно, что CCaMKs отличаются от функционально подобных белков. 58

Новые открытия позволили расширить этот базовый сценарий. Во-первых, важное открытие, что гены SYMRK функционируют в небобовом растении, Casuarina glauca , которое считается пионером из-за его способности расти в маргинальных почвах и, что наиболее важно, способно устанавливать взаимодействия AM и актиноризные клубеньки. с штаммами Frankia . 59 Посредством РНК-интерференции (RNAi) -опосредованного нарушения функции CgSymRK трансгенными корнями C. glauca , эти исследователи продемонстрировали, что снижение экспрессии CgSymRK серьезно повлияло на клубеньковую и симбиотическую азотфиксацию и нарушило раннюю этапы инвазии AM, в частности, проникновение грибка в корковый слой корня. Во-вторых, доказательства, свидетельствующие о взаимодействии между каталитическим доменом предполагаемой мевалонатсинтазы (MtHMGR1) и киназным доменом SYMRK M.truncatula , показали, что он незаменим для органогенеза клубеньков. Это означало вероятную модуляцию, опосредованную SYMRK, способности фермента связываться с не охарактеризованными везикулами и его ключевой активности в мевалонатном пути, необходимом для синтеза изопреноидных соединений. Такие взаимодействия позволят регулировать процессы, необходимые для образования мембран и синтеза связанных с защитой стероидных соединений, соответственно. 60 Эти результаты в сочетании с предыдущим отчетом, описывающим сверхчувствительность к стрессу прикосновения у мутантов бобовых symrk , которая, как полагали, была связана с дефектами образования корневых волосков в ответ на ризобии 61 , привели к разработке улучшенного модель передачи сигналов, которая предполагает комбинированное действие двух рецепторов: SYMRK и рецептор-подобной киназы, специфичной для диффузного сигнала.Согласно этой модели, первый рецептор будет способен обнаруживать механическое напряжение, производимое извне за счет образования аппрессорий AMF и / или внутри за счет скручивания корневых волосков и образования закрытого кармана инвазии, вызванного бактериальным симбионтом. Эта способность, таким образом, позволит точно модулировать реакции прикосновения и защиты, относящиеся к одному или обоим симбионтам. Кроме того, последний рецептор будет способен воспринимать сигнал (ы) диффундирующего симбионта. Восприятие физико-химических сигналов привело бы к последующей интеграции их соответствующих ответов, допуская проникновение грибов и / или бактерий и последующую внутриклеточную прогрессию и развитие в функциональные симбиотические структуры.В случае SYMRK эти шаги могут включать полярное рекрутирование пузырьков и ассоциированных с пузырьками белков и груза. 62

Кроме того, в двух недавних отчетах были представлены убедительные доказательства, подтверждающие предполагаемое участие кальция в качестве внутриклеточного посредника в симбиозе арбускулярного микориза (AM). В одном из них использовались культуры клеток сои ( Glycine max ), стабильно экспрессирующие биолюминесцентный индикатор Са 2+ , индикаторный экворин, в качестве инструмента для обнаружения быстрого и временного повышения уровня Ca 2+ , свободного от цитозоля, в ответ на небольшие, термостабильные и липофильные диффундирующие вещества. молекулы, продуцируемые спорами Gi.margarita и два вида Glomus , независимо от их всхожести. 63 , 64 Более того, эти исследователи подтвердили специфичность индуцированного диффузным фактором ответа, показав, что он также приводит к усиленной экспрессии их соответствующих гомологов DMI1, DMI2 и DMI3 , которые в отличие от отсутствия ответа, показанного культурами клеток растения-хозяина A. thaliana . В другом, что как-то связано с вышеупомянутым открытием SYMRK в C.glauca , использование обратной генетики и межвидовой комплементации позволило идентифицировать ортолог риса MtDMI3 , который, как было обнаружено, необходим не только для AM-симбиоза риса, но и способен дополнять мутант M. truncatula dmi3 также. 65

Обмен питательными веществами: мы получаем только давая .

66 В большинстве взаимодействий AM эту функцию выполняет специализированная внутриклеточная структура, арбускула, состоящая из сильно разветвленных гиф с очень тонкими кончиками кончиков, которые значительно увеличивают отношение поверхности к объему нормальных гиф и, следовательно, эффективность двунаправленного переноса питательных веществ. 67 Образование арбускул требует обширных изменений в организации кортикальных клеток корня, включая фрагментацию вакуолей, центростремительную миграцию ядер, перестройку цитоскелета и модификацию пластид. 68 , 69 Кроме того, арбускулы окружены расширением мембраны растительной клетки, периарбускулярной мембраной (PAM), которая является продолжением плазмалеммы. Следует, однако, подчеркнуть, что существующие сообщения о микоризе парижского типа, где арбускулы полностью отсутствуют, предполагают, что в обмене питательными веществами могут участвовать и другие взаимодействия растений и грибов. 70

Перенос углерода и фосфата: действительно ли это честная сделка?

Клетки, содержащие арбускул, как известно, реагируют на свою новую роль в качестве медиаторов обмена питательными веществами, экспрессируя, вероятно, в ответ на автономный от клеток сигнал грибов, хорошо охарактеризованных PAM-локализованных переносчиков фосфата, необходимых для поглощения доставленного в почву Pi. к заводу.Эффективная доставка Pi к корням представляет собой комбинированный результат исследования больших объемов почвы ERM, увеличенной площади поглощающей поверхности Pi и производства органических кислот и фосфатаз, которые способствуют высвобождению P из органических комплексов. 71 - 74 Транслокация Pi, как полагают, опосредуется растительными переносчиками, встроенными в PAM вместе с индуцируемыми микоризой H + -АТФазами. Предполагается, что последние, обнаруженные в табаке и M. truncatula , обеспечивают ионы H + , необходимые для совместного транспорта Pi через мембрану, и создают кислую среду, которая характеризует окружение арбускул. 31 , 75 , 76 В подтверждение их роли в транспорте P несколько генов транспортеров Pi, индуцированных AM-симбиозом, были выделены из корней различных растений, в том числе нескольких у пасленовых, риса, M. truncatula , ячмень, пшеница, кукуруза и Lotus japonicus . 25 Любопытно, что все они демонстрируют дивергентную эволюцию, несмотря на сходные предполагаемые физиологические функции и экспрессию генов, регулируемых микоризой. 65 Также было обнаружено, что экстракты корней микоризных растений, в которых активное начало было идентифицировано как лизолипид лизофосфатидилхолин, индуцируют микоризные гены переносчиков фосфата StPT3 и StPT4 в микоризных корнях картофеля. 57 , 77 Более того, центральная роль переносчика фосфата LePT4 в опосредованном микоризой захвате Pi в томатах подразумевается экспериментальными данными, показывающими, что присущий низкоаффинный мутант-транспортер P lept4 P недостаточность фосфора может не получать полную компенсацию от других членов семьи (т.е., LePT3 и LePT5 ). Дальнейший анализ, включая характеристику ассоциированного с микоризой мутанта lept4 и характер экспрессии LePT3 и LePT5 , позволил предположить, что в растениях томатов могут действовать различные пути опосредованного микоризой поглощения Pi, 78 хотя дальнейшие исследования с множественными мутантами было сочтено необходимым для полного понимания механизма транспорта Pi у этого растения.

В отличие от довольно хорошо известных механизмов транспорта P в AM-симбиозе имеются ограниченные знания о том, каким образом регулируется обмен Pi-углеводов.Практически вся информация в этом отношении была получена с использованием системы культивирования на разделенных планшетах in vitro AM, разработанной St-Arnaud и соавторами 79 , учитывая ее относительную простоту и облегчение контроля условий эксперимента. Таким образом, использование моноксенных AM культур корней моркови ( Daucus carota ), получавших 14 C, показало, что количество углерода, связанного с AMF в колонизированных корнях, увеличивалось прямо пропорционально их потребностям в фосфоре. 80 Совсем недавно было использовано энергодисперсионный рентгеновский микроанализ для отслеживания поглощения и переноса 14 C-меченных углеводов и 33 P-фосфата в симбиотическом взаимодействии между корнями моркови и G.fasiculatum показали, что повышенная доступность углеводов стимулирует захват Pi ERM и его последующую транслокацию в микоризные корни. Он также изменил пространственное распределение фосфора внутри гриба, способствуя его включению в фосфолипиды, нуклеиновые кислоты и фосфаты белка, в ущерб полифосфату (полиР) и увеличивая уровни цитоплазматического фосфора во внутрирадикальном мицелии (IRM) и в коре корня. 81 Их результаты в сочетании с предыдущими открытиями привели к модели, предполагающей связанный поток C и Pi между грибком и фотобионтом, инициированный активным поглощением Pi ERM, его последующей трансформацией, транспортом и хранением в виде polyP цепи микоризного корня и его возможная транслокация в виде Pi через межфазный апопласт к растению-хозяину.Этот последний, критический этап будет зависеть от повышенной активности кислотной инвертазы растений в межфазном апопласте с последующим накоплением гексозы и последующей абсорбцией IRM, усиленной ремобилизацией полиР для доставки гексозофосфатных промежуточных звеньев, необходимых для биосинтеза трегалозы и гликогена, усилением внутриклеточного синтеза. Концентрация Pi в гифах и, наконец, способствовала оттоку Pi через плазматическую мембрану грибов в межфазный апопласт. На другом конце симбиоза усиленный перенос триацилглицеринов и гликогена в ERM обеспечит энергию, необходимую как для активных процессов поглощения фосфора из почвы, так и для синтеза новых скелетов C, необходимых для расширения ERM в поисках новых ресурсов фосфора. . 81

Вторая и во многих аспектах аналогичная модель потока C-P в микоризных корнях была предложена не намного позже. 82 Это было основано на предположении, что: (i) IRM, а не арбускулы, являются основными органами поглощения гексозы грибами; 83 (ii) стимуляция доставки сахара растением-хозяином в IRM сильно локализована для достижения только тех ограниченных участков в корне, которые обычно колонизируются AMF, 84 и (iii) C-Pi обмен строго регулируется P-доступностью, необходимой контрольной точкой, необходимой для уменьшения или исключения возможности установления паразитного взаимодействия, при котором P не получается как обмен на гексозы.Вышеупомянутые модели были серьезно поставлены под сомнение компьютерно смоделированной моделью, результаты которой подтвердили новую гипотезу о том, что микоризный перенос питательных веществ осуществляется только внутренними потребностями симбионтов, и что перенос C и Pi, вместо одновременного обмена, количественно не связаны. 85 Это было также разработано, чтобы исправить неспособность предыдущих моделей объяснить преобладание паразитизма 86 и неспособность растения-хозяина изгнать AMF в условиях более низкого почвенного P, когда чистая стоимость содержания гриба становится пагубной для растение.Таким образом, в соответствии с предпосылками модели, основанной на экономической математике риска, нормы прибыли и окупаемости инвестиций, растение будет стремиться инвестировать в микоризу и / или большее количество корней в условиях ограничения P в качестве стратегии приобретения больше P, независимо от риска, в то время как паразитизм можно рассматривать как следствие неудачного инвестирования, при котором расходы на C не были материализованы в ответной поставке Pi на завод. По мнению рабочих, эта модель представляет собой адаптируемый инструмент, который можно легко использовать для изучения других явлений, таких как изменение продолжительности жизни органов, обмен азота, использование подстилки эктомикоризным грибком или множественные взаимодействия растений и грибов.

Поглощение углерода и азота: дополнительное преимущество, заключающееся в укрывательстве многогранного поглотителя почвы.

AM-грибы, как известно, представляют значительный путь поглощения азота (N) растениями, что подтверждается несколькими отчетами, описывающими их участие в переносе азота от одного растения к другому, повышенном использовании различных форм азота растениями и / или прямое получение почвенного азота и последующий перенос к корням-хозяевам. 87 - 89 Однако, несмотря на присутствие грибковых ферментов и генов, участвующих в первичной ассимиляции и катаболизме азота (т.например, нитратредуктаза, глутамин синтетаза и глутаматдегидрогеназа), мало что было известно о том, как AMF приобретает азот и передает его своим растениям-хозяевам. Этот сценарий был изменен выводами Говиндараджулу и др. 90 и Jin et al., 91 , которые использовали эксперименты по мечению изотопов с моноксенными AM-культурами корней моркови, как описано выше, для описания относительно сложного механизма, посредством которого неорганический азот в почве абсорбируется AMF. Процесс начинается с благоприятного поглощения аммиака (NH 4 + ) в ERM, который, как полагают, является предпочтительной формой азота, принимаемой AM-грибами, главным образом потому, что он позволяет избежать дополнительных затрат энергии на восстановление NO 3 - по NH 4 + перед включением в аминокислоты. 92 Это требует активности нитратредуктазы и цикла глутамин синтетаза / глутаматсинтаза (GS / GOGAT). Последующая транслокация N из ERM в IRM происходит в форме аргинина (Arg), который разлагается на NH 4 + без C за счет последовательной и синхронизированной активности нескольких ферментов до его окончательного переноса в растение. через транспортеры аммония (см. ниже). Помимо предотвращения чрезмерного накопления NH 4 + в гифах грибов, когда внешнего азота много и захват происходит быстро, ассимиляция азота в Arg предлагает несколько дополнительных преимуществ, таких как: (i) транслокация азота в концентрированном , нетоксичная форма, содержащая четыре атома азота на молекулу; (ii) совместная транспортировка PN из-за его потенциального связывания с polyP, и (iii) минимальная потеря углерода грибком благодаря использованию катаболической ветви цикла мочевины, которая позволяет переносить N к растению-хозяину в C -свободная неорганическая форма.

В соответствии с этим механизмом было обнаружено, что гены первичной ассимиляции азота преимущественно экспрессируются в ERM, тогда как гены, связанные с распадом Arg, более высоко экспрессируются в IRM. 90 Кроме того, высокая степень синхронизации между пространственно разделенными ферментативными реакциями, участвующими в анаболической (например, GS и аргининосукцинатсинтетаза) и катаболической (например, аргиназа и уреаза) ветвях цикла мочевины, необходима для того, чтобы Arg был ключевым компонент транслокации азота в мицелии AM. 93 Однако многие вопросы, касающиеся ключевых регуляторных, метаболических и транспортных аспектов, связанных с переносом азота, остаются без ответа, включая влияние, которое изменения в соотношении C-N в корнях, аналогично описанному выше соотношению CP, могут иметь активность ключевых ферментов азотистого обмена и скорость переноса азота.

Незадолго до этого был опубликован первый отчет, описывающий высокоаффинный ген транспортера AMF NH 4 + в G. intraradices . 94 Этот транспортер показал дифференциальное регулирование по статусу N AMF. Кинетика поглощения NH 4 + из окружающей почвенной среды в ERM также показала максимальную эффективность, когда ион NH 4 + присутствовал в микромолярных концентрациях. Кроме того, была предложена возможная роль в извлечении NH 3 , просочившегося из ERM во время катаболизма аминокислот и определения условий N-голодания. С другой стороны, природа и место транспорта N через границу раздела гриб-растение и от межфазного апопласта к растению-хозяину остаются неизвестными.Тем не менее, участие Ато-подобной системы оттока грибов NH 4 + , аналогичное тем, которые были выявлены в ходе транскриптомных исследований в различных эктомикоризных ассоциациях, могло быть связано с высвобождением аммиака через мембрану грибов, в то время как растения Amt NH 4 + транспортеров, неспецифические каналы, такие как аквааммониапорины и потенциал-зависимые системы катионов, могут опосредовать заключительные этапы транспорта аммиака через межфазный апопласт в цитоплазму растительной клетки. 95

В дополнение к NH 4 + , повышенная способность симбиоза AMF использовать источники почвенного органического азота различной сложности была известна с тех пор, как о нем впервые было сообщено Hodge et al. 96 Однако молекулярный механизм, ответственный за такое поглощение, практически неизвестен, за исключением недавнего открытия аминокислотной пермеазы из AMF G. mosseae , предполагаемая локализация которой на плазматической мембране, локализовала экспрессию в ERM, благоприятное связывание неполярных и гидрофобных аминокислот и активация при воздействии органического азота в физиологически значимых концентрациях выявили потенциальную роль на первых этапах получения аминокислот из почвы. 97 , 98

Поглощение углерода AMF: Стоимость поддержания дружеских отношений.

Арбускулярные микоризные грибы являются облигатными биотрофами, развив полную зависимость от растения-хозяина в отношении фотосинтетически фиксированного поступления углерода. Причины остаются неясными, хотя предполагается, что длительная эволюция его симбиотических отношений с растением-хозяином (более 450 миллионов лет) привела к потере способности приобретать C, необходимой для сапрофитного роста. 99 Данные, зарегистрированные в ходе нескольких анализов потоков углерода, показывают, что для покрытия увеличенной потребности в углероде, представленной более сильным поглощением микоризных корней, необходимо на 4–20% больше фотоассимилятов, чем те, которые обычно направляются немикоризным растениям. 100 - 102 Изотопное мечение с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса в корнях AM 103 и измерения радиореспирометрии на изолированных внутрирадикальных гифах 104 показали, что гексоза является основной формой C, принимаемой AMF, хотя поглощение ограничено. сахарозы IRM. 105 Гексоза быстро превращается в трегалозу и гликоген, основные временные запасные углеводы (СНО). 103 В большинстве случаев эти СНО быстро метаболизируются в IRM, ERM и прорастающих спорах посредством циклов гликолитической и трикарбоновой кислоты, а также пентозофосфатного пути, что объясняет существенно более высокую скорость дыхания, обычно обнаруживаемую в микоризных корнях. 100 , 103 , 105 - 107 Что касается трегалозы, временное накопление этого дисахарида в сочетании с повышенной экспрессией гена и / или ферментативной активностью трегалоза-6-P фосфатазы ( для синтеза трегалозы) и нейтральной трегалозы (для мобилизации трегалозы после стресса), соответственно, также коррелировали с процессом восстановления после обработки тепловым и химическим стрессом в AMF. 108

Кроме того, значительное количество гексозы C может быть преобразовано в запасные липиды в IRM и спорах, в основном в форме триацилглицеринов (45–95%), в которых преобладает Cis 11,12 гексадеценовая кислота. грибковые жирные кислоты (ЖК). 109 - 111 Интересно, что уникальность этой ЖК, имеющая необычное положение насыщения и очевидную специфичность к определенным AMF и бактериям, была использована в качестве специфического биохимического маркера для оценки биомассы мицелия AM в почве, 112 - 114 и в дополнение к уровням пальмитиновой (16: 0) и олеиновой кислоты (18: 1 n-9), чтобы определить степень колонизации корней арбускулярной микоризой. 115 Липиды также являются основной формой хранения углерода в AMF (например, до 70% сухой массы G. caledonius состоит из липидов) 116 и данные, строго указывающие на исключительную экспрессию FA активность синтазы в IRM AMF предполагает, что метаболизм ЖК может быть фактором, участвующим в их облигатном биотрофизме. 117

Следовательно, происходит резкий сдвиг в способах синтеза, метаболизма и распределения углеводов в растении-хозяине во время симбиоза AM.Это согласуется с результатами, показывающими увеличение скорости фотосинтеза у микоризных растений, усиление экспрессии генов и / или активности ферментов, гидролизующих сахарозу (например, инвертазы и сахарозосинтазы), необходимых для высвобождения гексозы, включенной в AMF, 118 , 120 - 124 транспортеры сахара 125 , 126 и H + -ATPases. 75 , 76 , 127 - 129

По субклеточному расположению и оптимуму pH растительные инвертазы можно классифицировать как кислые апопластные инвертазы, связанные с клеточной стенкой, кислые растворимые вакуолярные инвертазы и щелочные растворимые цитозольные инвертазы. 130 Обычно считается, что инвертазы растений и Suc-синтазы имеют решающее значение для доставки гексоз к грибовому партнеру, учитывая тот факт, что сахаролитические ферменты еще не обнаружены в AMF. Внеклеточные инвертазы считаются особенно важными по двум причинам: (i) их активность приводит к увеличению силы поглощения, характерной для микоризных корней, способствуя разгрузке флоэмы, и (ii) они могут напрямую доставлять используемые гексозы в апопластные структуры грибов.Подтверждение их активной роли в поддержке углеводов AMF исходит из экспериментальных данных, показывающих повышенное накопление транскриптов и уровни активности апопластных инвертаз в микоризных корнях, особенно при высокой потребности в углеводах. 118 , 124 Общая регуляция образования AM за счет доступности углерода и ее тесная зависимость от активности инвертазы растений была дополнительно продемонстрирована наблюдаемым подавлением микоризной колонизации с использованием двух способов прерывания потока используемого C к микоризные корни трансгенных растений табака.Один был дефектным в загрузке флоэмы и, как следствие, транслокации сахарозы в приемную ткань из-за экспрессии специфической для флоэмы неорганической пирофосфатазы Escherichia coli , тогда как другой имел пониженную активность инвертазы из-за зависящей от корней сверхэкспрессии Arabidopsis. ингибитор инвертазы. 131 Напротив, эти рабочие не наблюдали никаких изменений в уровнях микоризации, когда доступность гексозы корня была увеличена путем экспрессии дрожжевой инвертазы (ов) в табаке или в волосатых корнях M.truncatula , тем самым указывая на то, что растения имеют достаточную доступность углеводов при нормальных условиях роста, и другие аспекты, помимо поставки углерода, могут быть ограничивающим фактором (факторами) для установления симбиоза AMF, например, уровни Pi в растении и / или или защитные реакции растений, которые ограничивают рост грибков в коре корня. В связанной серии экспериментов был исследован возможный вредный эффект на колонизацию AMF, вызванный усиленной экспрессией индуцированных сахаром защитных ответов, возникающих в ответ на высокие уровни активности инвертазы, с использованием трансгенных растений табака, способных к экспрессии на листьях, на разных уровнях. апопластной химерной инвертазы. 132 К удивлению рабочих, уровни активности инвертазы листа определяли, стимулировалась или подавлялась грибковая колонизация корня, и убедительно свидетельствовали о регулирующей функции апопластных инвертаз на уровне всего растения. Таким образом, слабое и сильное увеличение активности инвертазы исходного листа имело ранний стимулирующий или поздний репрессивный эффект на AM-симбиоз, соответственно. Интерпретация этих результатов заключалась в том, что повышенное образование AM в трансформированных растениях табака, имеющих низкие уровни активности листовой инвертазы, могло быть результатом как пониженного защитного статуса, так и повышенного содержания абсцизовой кислоты (ABA) в корнях.Эта ситуация, вероятно, произошла в результате пониженного соотношения гексоза: сахароза и / или подавления чувствительности к гексозе в растении. Это предложение согласуется с недавним отчетом, показывающим, что АБК способствует увеличению восприимчивости к инфекции AM-грибами в томатах, и что она может также играть важную роль в развитии полной арбускулы и ее функциональности. 52 Напротив, растения табака, обладающие сильно повышенной активностью инвертазы листьев, которые были легко различимы из-за наличия нескольких симптомов, связанных с чрезмерным накоплением гексозы в листьях, таких как хлороз и дефектный рост, приводили к снижению уровней AMF. колонизация из-за создания условий ограничения содержания углерода в корнях, вызванных недостаточным поступлением углеводов из листьев.

Современное исследование расширило знания о решающем участии сахаролитических ферментов в установлении AM-симбиоза, показав индуцированную симбиозом активацию генов инвертазы клеточной стенки Lin6 , вакуолярной инвертазы TIV1 и сахарозосинтазы TOMSSF в микоризных растениях томатов, которые оказались независимыми от улучшенного фосфорного питания. 133 Более того, усиление транскрипции ферментов, расщепляющих сахарозу во время раннего развития колонизации, коррелировало со сниженными уровнями сахарозы, обнаруженными в этих корнях, тогда как более низкие концентрации глюкозы и фруктозы в корнях в микоризных растениях свидетельствовали об их потреблении клетками корня, грибковыми грибами. симбионт, или и то, и другое.Кроме того, промоторный анализ Lin6, TIV1 и TOMSSF предположил положительную регуляторную роль салициловой кислоты (SA) и ABA, что снова совпало с наблюдаемыми эффектами усиления ABA на колонизацию AM, описанными выше, и с предыдущими исследованиями, в которых сообщалось об этом. накопление SA 134 и ABA 135 , 136 в микоризных корнях. Это исследование подтвердило, что симбиоз AM активирует гены метаболизма сахарозы в соответствии с повышенным катаболизмом и использованием сахарозы в микоризных корнях томатов.Он также предложил несколько возможностей для будущего изучения их регуляции в симбиозе AM, которые могли бы использовать преимущества их слияния GUS для детального анализа промоторов и / или создания растений с нокаутированными или заглушенными версиями Lin6, TIV1. Гены и TOMSSF .

Жасмоновая кислота (JA) представляет собой фитогормон, связанный с множественными процессами развития и роста, включая модуляцию гена фотосинтеза 137 , 138 и C-разделение. 139 Последний эффект, изученный на дереве тополя, был приписан JA-опосредованному ускорению экспорта фотосинтата из листьев, что, как полагали, происходило из-за уменьшения времени нагрузки листовой флоэмы, сдвига углеродных и азотсодержащих метаболитов на хранение стеблей и корней и / или генерация сигналов на большом расстоянии от листьев к корням, способных повлиять на поглощение и усвоение питательных веществ. Собранные к настоящему времени экспериментальные данные также указывают на то, что JA может играть важную роль в микоризном симбиозе. 51 , 115 , 140 - 142 Недавно резкое снижение микоризной колонизации, наблюдаемое у мутантов томатов с дефектом биосинтеза JA, совпало с сильным подавлением активности ряда вовлеченных генов. в гидролизе и транспорте сахарозы, а также в значительном снижении активности инвертазы клеточной стенки и содержания AMF-специфических жирных кислот в корнях. Эти результаты предполагают, что JA может модулировать процесс микоризации посредством своего влияния на регуляцию разделения C в растении. 143

Исследование емкостных свойств ниобата стронция-бария, нанесенного методом радиочастотного магнетронного распыления

[1] Ву С.Ю. Сохранение памяти и переключение транзисторов металл-сегнетоэлектрик-полупроводник, Сегнетоэлектрики, Vol.11 (1976), стр.379.

DOI: 10.1080 / 00150197608236584

[2] ЧАС.Buhay, S. Sinharoy, W. H. Kasner, M. H. Francombe, D. R. Lampe и E. Stepke, Импульсное лазерное осаждение и сегнетоэлектрические характеристики пленок титаната висмута, Appl. Phys. Lett., Vol. 58 (1991), стр. 1470.

DOI: 10.1063 / 1.105200

[3] Дж.Валасек, Пьезоэлектричество и родственные явления в Рошельской соли, Physical Review, vol. 17, стр. 475-481, (1921).

[4] С.К. Хонг, К. В. Сух, К. Г. Ли, С. В. Ли, Э. Я. Ханг и Н. С. Канг, Защита сегнетоэлектрических конденсаторов SrBi2Ta2O9 от водородного повреждения за счет оптимизированной металлизации для приложений памяти, Прил. Phys. Lett., Vol. 77 (2000), стр.76.

DOI: 10.1063 / 1.126882

[5] С.B. Xiong, S. Sakai, Свойства памяти тонкой пленки SrBi2Ta2O9, полученной на подложках SiO2 / Si, Appl. Phys. Lett., Vol. 75 (1999), стр. 1613.

DOI: 10.1063 / 1.124771

[6] С.Б. Сюн, З. М. Е, Х. Ю. Чен, Х. Л. Гуо, С. Н. Чжу, З. Г. Лю, С. Ю. Лин, Ю. С. Цзинь, Сегнетоэлектрические оптические волноводные тонкие пленки SrxBa1-xNb2O6 на подложках Si (100), покрытых SiO2, Applied Physics A, Vol. 67 (1998), стр. 313.

DOI: 10.1007 / s0033776

[7] Ю.Х. Сю, Ч. Дж. Чен, Р. Сюй, Дж. Д. Маккензи, Сегнетоэлектрик Sr0. 6Ba0. Тонкие пленки 4Nb2O6, полученные методом золь-гель: электрические и оптические свойства, Physical Review, Vol. В 44, (1991) стр.35.

[8] А.Магнели, Кристаллическая структура тетрагональной калиевой вольфрамовой бронзы, Arkiv föer kemi, Vol. 1, (1949) с.213.

[9] С.Б. Маджумдер, П. С. Добал, С. Бхаскар, Р. Катияр С. Синтез Sr0. 5Ba0. Тонкие пленки 5Nb2O6 (SBN) золь-гель методом, Сегнетоэлектрики, Vol. 241, (2000) с.287.

DOI: 10.1080 / 001501225003

[10] С.Хирано, Т. Його, К. Кикута и К. Огисо, Получение ниобата стронция-бария золь-гель методом, Журнал Американского керамического общества, Vol. 75, (1992) стр.1697.

DOI: 10.1002 / chin.1914

[11] С.С. Тёни, К. Э. Юден, Дж. С. Харрис-младший, Л. Хесселинк, Рост эпитаксиальных тонких пленок ниобата бария стронция с помощью импульсного лазерного осаждения, Applied Physics Letters, Vol. 65, (1994) стр. (2018).

DOI: 10.1063 / 1.112780

[12] ИКС.Л. Гуо, З. Г. Лю, X. Ю. Чен, С. Н. Чжу, С. Б. Сюн В. С. Ху и С. Ю. Линь, Импульсное лазерное осаждение двухслойных пленок SrxBa1-xNb2O6 / MgO на Si-пластину в форме волновода, Journal of Physics D: Applied Physics, Vol. 29, (1996) стр. 1632.

DOI: 10.1088 / 0022-3727 / 29/6/032

[13] М.Ли, Р. С. Фейгельсон, Рост эпитаксиальных тонких пленок ниобата бария стронция методом химического осаждения из газовой фазы из твердого источника металлорганических соединений, Journal of Crystal Growth, Vol. 180, (1997) с.220.

DOI: 10.1016 / s0022-0248 (97) 00231-5

[14] М.Дж. Нистром, Б. В. Весселс, В. П. Лин, Г. К. Вонг, Д. А. Ноймайер, Т. Дж. Маркс, Нелинейные оптические свойства текстурированных тонких пленок ниобата бария стронция, полученных методом химического осаждения из газовой фазы, Applied Physics Letters, Vol. 66, 1995 с. 1726.

DOI: 10.1063 / 1.113347

[15] Р.Г. Мендес, Э. Б. Араужо, Х. Кляйн, Дж. А. Эйрас, Синтез сегнетоэлектрических тонких пленок ниобата стронция-бария альтернативным химическим методом, Journal of Materials Science Letters, Vol. 18, (1999) стр. (1941).

[16] ЧАС.T. Lue, C.J. Wu, T. Y. Tseng, Моделирование устройства сегнетоэлектрического транзистора с полевым эффектом памяти (FeMFET), IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. 49, (2002) с. 1790.

DOI: 10.1109 / ted.2002.803626

[17] ЧАС.Сугияма, Т. Накайсо, Ю. Адачи, М. Нода и М. Окуяма, Улучшение CV-характеристик структуры металл-сегнетоэлектрик-изолятор-полупроводник для сегнетоэлектрической затворной полевой транзисторной памяти с использованием буферного слоя из нитрида кремния, Японский журнал прикладной физики. Vol. 39, (2000).

DOI: 10.1143 / jjap.39.2131

Библиотека наследия биоразнообразия

  • Автор: Карбальо, Хосе Луис

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 579--589

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Латтиг, Патрисия - Кэрнс, Стивен Д.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 590--595

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 596--608

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Байер, Фредерик М.(Фредерик Меркл),

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 609--616

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Локк, Дж. М. - Коутс, К.А.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 617--632

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Gelder, S. R - Ohtaka, A

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 633--643

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Westheide, Wilfried,

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 644--651

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Смирнов Н.№

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 652-660

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Kornicker, L S - Grabe, S A

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 661-669

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Хо, Джу-Шей.- Ким, И Х - Сэй, O

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 670--680

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Debiase, A E - Taylor, Barbara Elise

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 681--689

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Modlin, R E - Orsi, J J

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 690--695

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Roccatagliata, D

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 696--709

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Пина, Глория М.Алонсо де.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 710-720

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Mclaughlin, P A

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 721-730

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Тома, Р.F.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 731-738

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Pohle, G - Marques, F

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 739-760

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Анкер, Артур.- Илиффе, Т М

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 761-775

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Costa, Rogério Caetano - Fransozo, A - Mantelatto, F L M - Castro, R H

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 776--781

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Нг, Питер К.Л. - Рахаю, D L

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 782--791

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Рохас, Y - Альварес, Фернандо - Вильялобос Хириарт, Хосе Луис

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 792-798

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Кампос, Эрнесто - Мэннинг, Раймонд Б.(Раймонд Брендан),

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 799--805

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Karasawa, H

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 806--809

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Karasawa, H

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 810-814

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Уэйк, Дэвид Б.- Кэмпбелл, Джонатан А.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 815--819

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Уилсон, Ларри Дэвид - Кэмпбелл, Джонатан А.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 820-827

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Webster, J.Дэн (Джексон Дэн)

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 828--835

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Graves, G R

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 836--842

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Йохельсон, Эллис Л.(Эллис Леон), - Федонкин М.А. (Михаил Александрович)

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 843--847

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Rose, K D

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 855--863

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Петерсон, А Т - Наварро-Сигуэнса, Адольфо Г.(Адольфо Херардо)

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 864-870

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Mayer, G C - Lazell, J

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 871--886

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Эрнст, Ч. - Хартселл, Т. Д.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 887--889

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Formas, JR - Cuevas, César C.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 890--899

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Littmann, MW - Burr, Brooks M.- Насс, P

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 900--917

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 918--925

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Ахён, Шейн Т.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 926--930

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Cai, Yixiong - Ng, Peter K.L.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 931--944

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 945--955

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Wang, Yong-Liang - Mclaughlin, P A

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 956--963

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Mcclure, M R - Wicksten, Mary K.

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 964--973

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Lemaitre, R - Бермудес Тобон, Адриана

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 974--979

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Такеучи, Ичиро.,

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 980--988

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Schotte, M

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 989--995

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Haney, T. A. - Martin, J W

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 996--1014

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Heron, G A - Frost, B W

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 1015--1063

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Ferrari, F D - Markhaseva, E L

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 1064--1078

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Ferrari, F D - Markhaseva, E L

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 1079--1088

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Gelder, S. R - Ohtaka, A

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 1089--1095

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Read, G B

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 1096--1110

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Цю, Цзянь-Вэнь - Цянь, Пей Юань

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 1111--1146

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Брито Кастро, Мария дель Кармен - Нуньес, Дж. - Сан-Мартин, Гильермо

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 1147--1150

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Fautin, D G - Hand, C

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 1151--1161

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Автор: Бакус, Джеральд Дж.(Джеральд Джозеф) - Нишияма, G K

    Тип: Артикул

    В: Труды Биологического общества Вашингтона

    Объем: 113

    Дата: 2000

    Диапазон страниц: 1162--1172

    Информация о публикации: Вашингтон, Биологическое общество Вашингтона

  • Остров Гена с двумя возможными конфигурациями участвует в хроматической акклиматизации морских Synechococcus

    Образец цитирования: Humily F, Partensky F, Six C, Farrant GK, Ratin M, Marie D, et al.(2013) Генный остров с двумя возможными конфигурациями участвует в хроматической акклиматизации морских животных Synechococcus . PLoS ONE 8 (12): e84459. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459

    Редактор: Франсиско Родригес-Валера, Университет Мигеля Эрнандеса, Испания

    Поступила: 4 сентября 2013 г .; Дата принятия: 21 ноября 2013 г .; Опубликовано: 31 декабря 2013 г.

    Авторские права: © 2013 Humily et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

    Финансирование: Эта работа была поддержана французской программой микробной геномики «Agence Nationale de la Recherche» (PELICAN, ANR-09-GENM-030), седьмой рамочной программой Европейского союза FP7 MicroB3 (соглашение о гранте 287589, http: // www.microb3.eu) и MaCumba (соглашение о гранте 311975, http://www.macumbaproject.eu). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

    Введение

    Свет - один из основных факторов, влияющих на рост и скорость фотосинтеза морского фитопланктона. В полевых условиях этот ресурс варьируется не только по количеству в зависимости от суточных или сезонных циклов, но и по спектральному качеству как по горизонтали, так и по градиентам от берега до берега и по вертикали, поскольку длины волн солнечного спектра по-разному отфильтровываются по всей толще воды. с самым глубоким проникновением синего света [1,2].Конкуренция между фотосинтезирующими организмами за свет спровоцировала эволюцию удивительного разнообразия пигментов и хромофорилированных белков, а также различных способностей ощущать и реагировать на изменение условий освещения. Цианобактерии развили особенно сложные светособирающие системы, называемые фикобилисомами [3]. Они состоят из сложной комбинации фикобилипротеинов, которые ковалентно связывают хромофоры, известные как фикобилины, с цистеиниловыми остатками (обзоры см., Например, 4,5).Каждая α- и β-субъединица фикобилипротеина может связывать от одного до трех фикобилинов, которые могут быть либо фикоцианобилином (PCB), либо фикоэритробилином (PEB), либо фикуробилином (PUB; [6,7]). Печатная плата эффективно улавливает оранжевые фотоны ( макс. ~ 620 нм), в то время как PEB максимально поглощает в зеленом ( макс. ~ 545 нм) и PUB в синем ( макс. ~ 495 нм). ). Последний пигмент считается наиболее распространенным фикобилином в океане из-за преобладания синих фотонов в эвфотической зоне [8,9].Фикобилипротеины из океанических цианобактерий, включая коккоиды Synechococcus и Crocosphaera и нитчатый Trichodesmium , особенно богаты PUB, и это явно представляет собой важное адаптивное событие для жизни в прибрежных голубых водах [7,8,10] .

    В сообществе цианобактерий Synechococcus численно является вторым по численности кислородным фототрофом [11-13], вносящим значительный вклад в глобальную первичную продуктивность [14,15].Этот род обладает самым большим пигментным разнообразием среди всех морских цианобактерий, что объясняет его способность колонизировать широкий спектр легких ниш, от мутных прибрежных вод до самых прозрачных вод открытого океана [9,16,17]. Это разнообразие связано с многочисленными возможными комбинациями фикобилипротеинов с различными фикобилинами, которые составляют палочки фикобилисом [7]. В то время как самые простые палочки (пигмент типа 1) содержат только фикоцианин, штаммы пигмента типа 2 также включают одну форму фикоэритрина (PEI).Однако большинство морских Synechococcus имеют две различные формы фикоэритрина, называемые PEI и PEII, и были классифицированы в пигмент 3-го типа, который подразделяется на четыре подтипа пигмента в соответствии с соотношением PUB: PEB для целых клеток [7]. Последнее обычно оценивается по соотношению относительных максимумов возбуждения флуоресценции этих двух фикобилинов (Exc 495: 545 ), которое является низким (~ 0,4), средним (~ 0,8) или высоким (> 1,7) для подтипов 3a. , 3b или 3c соответственно [7].Четвертый подтип (3d) соответствует наиболее сложной пигментации, обнаруженной у морских Synechococcus , то есть клеткам, способным настраивать свою пигментацию в соответствии с качеством окружающего спектрального света, процесс, названный CA4 (для хроматической акклиматизации типа IV; [18-20] ). Большинство генов, участвующих в биосинтезе палочек фикобилисом, присутствуют в большом геномном кластере, называемом областью палочек фикобилисомы, содержание гена в которой специфично для типа пигмента [7], но до настоящей работы не было известно, участвуют ли гены в CA4 также были сгруппированы в кластер.

    CA4 возникает во время перехода от зеленого (GL) к синему (BL) или обратно [18,19]. В отличие от других типов CA (т. Е. CA2 и CA3; [21-23]), CA4, по-видимому, не вызывает значительного изменения фикобилипротеинового состава фикобилисом, а скорее изменяет содержание хромофоров в трех сайтах внутри PE [19,20]. В Synechococcus sp. RS9916, из пяти хромофоров, связанных с цистеиниловыми остатками PEI, только один, присоединенный к Cys-α-139, изменяется этим процессом, в то время как он влияет на два из шести фикобилинов, связанных с PEII, на Cys-α-83 и Cys- α-140.Эти сайты хромофорилированы PUB в BL и PEB в GL. Недавно функция MpeZ была охарактеризована у Synechococcus sp. RS9916 и идентифицирован как один из ключевых ферментов, участвующих в процессе CA4 [20]. MpeZ является бифункциональным, поскольку он может как присоединять хромофор PEB к PEII α-83, так и изомеризовать его в PUB. Ген mpeZ , кодирующий эту лиазо-изомеразу, экспрессируется в BL в шесть раз больше, чем в GL, и его инактивация сильно изменяет ответ CA4 [20].

    CA4, по-видимому, широко распространен в пределах морской радиации Synechococcus , поскольку он был зарегистрирован по крайней мере в четырех отдельных кладах подкластера 5.1, наиболее многочисленная и разнообразная группа Synechococcus [7,18,24]. Однако истинные масштабы этого процесса внутри этой линии, а также его генетическая и фенотипическая изменчивость еще не исследованы. Здесь мы провели сравнительное геномное исследование широкого набора морских штаммов Synechococcus , выполняющих CA4, и определили геномный островок, присутствие которого коррелирует со способностью выполнять этот процесс. Также была проведена физиологическая характеристика штаммов, которые обладают частью или всем островом, что позволило нам выделить некоторые интересные фенотипические различия в кинетике акклиматизации и / или амплитуде ответа CA4 среди штаммов и уточнить классификацию морских Synechococcus видовна различные типы пигментов.

    Результаты

    Открытие генного острова, коррелированного с CA4, имеющего две разные конфигурации

    Наличие полной последовательности генома 15 морских изолятов Synechococcus и предварительные данные из 25 дополнительных неопубликованных геномов Synechococcus (которые будут подробно описаны в другом месте; Г. Фаррант и соавторы, неопубликованные) позволили нам провести поиск потенциально возможных генов. участвует в CA4. Такие гены были получены в 16 из этих 40 секвенированных штаммов и в одном дополнительном не секвенированном штамме (M11.1), происходящие из различных океанических сред и глубин ( ср. . Таблица S1). Этот набор включает 15 штаммов, принадлежащих к шести разным классам в подкластере 5.1 (или десять субкладов, как определено с использованием маркерного гена высокого разрешения petB [24]; и два штамма из одной клады подкластера 5.3 (sensu [25]). Напротив, штаммов из подкластера 5.2 не было, поскольку все те, которые включены в исходный набор данных, не имеют фикоэритрина и, таким образом, неспособны к CA4.

    16 секвенированных штаммов, содержащих гены, предположительно участвующие в CA4, были идентифицированы с использованием двухэтапного биоинформатического подхода.Во-первых, 40 геномов были проверены на наличие mpeZ (кластер Cyanorak CK_00009110; см. Www.sb-roscoff.fr/cyanorak/), гена, который кодирует фикобилинлиазо-изомеразу, которая, как недавно было показано, играет ключевую роль в CA4 в Synechococcus RS9916 [20]. Ортологи этого гена были извлечены в 8 дополнительных геномах, где ген mpeZ последовательно располагался на 3'-конце геномного острова (далее называемого «островом CA4-A»), всегда ниже трех дополнительных генов в рамке. (Фигура 1).Структурный анализ с использованием Phyre2 [26] предсказал, что первые два гена кодируют белки (кластеры Cyanorak CK_00002124 и CK_00002123), оба из которых обладают возможным С-концевым доменом связывания ДНК α-спираль-поворот-α-спираль (HTH) (IPR018060; рисунки) S1A и B). Этот домен, который, как известно, состоит из семи альфа-спиралей, также обнаружен в большом семействе белков, членом-основателем которых является AraC, активатор транскрипции, участвующий в контроле метаболизма арабинозы в Escherichia coli [27].Предполагается, что третий ген острова CA4-A (кластер Cyanorak CK_00009137) кодирует белок размером 55-67 а.о. и характеризуется N-концом с предсказанным консервативным доменом лента-спираль-спираль (IPR010985), также обнаруженным в нескольких бактериальные или фаговые репрессоры (Рисунок S1C; [28]). Таким образом, вместе с двумя продуктами гена araC , кодируемый этим геном, белок может участвовать в регуляции процесса CA4. На основании их геномного контекста и положения непосредственно перед и в той же самой рамке считывания, что и CA4-специфическая фикобилинлиаза mpeZ [20], мы предлагаем назвать эти три гена fciA-C (где « fci » стоит для «острова хроматической акклиматизации четвертого типа»; рис. 1).Другой ген неизвестной функции постоянно обнаруживался на 5'-конце острова CA4, но кодировался на обратной цепи относительно генов fci . Этот ген является ортологом unk10 (Cyanorak cluster CK_00002279), ранее наблюдавшегося в области гена фикобилисомной палочки штаммов WH8102 и CC9605 пигментного типа (т. Е. С высоким содержанием PUB), в частности на 5'-конце подгруппы PEII область (см. рисунок 6 в [7]). Unk10, предположительно имеющий длину 107-118 а.о., содержит ~ 43 а.о. N-концевого домена Nif11 (IPR012903; e-value: 2.3 10 -8 ), названный так потому, что первоначально он был обнаружен в продукте не охарактеризованного гена кластера nif Azotobacter vinelandii [29]. В четырех из девяти штаммов, содержащих mpeZ (RS9916, BL107, CC9902 и RCC307), другой ген, кодирующий предсказанный белок 121-123 аминокислот с неизвестной функцией, присутствовал выше по течению и лицом к лицу относительно unk10. (рисунок 1). Этот ген, который был обозначен как unk14 (чтобы расширить нумерацию неизвестных генов в области стержня фикобилисомы, предложенную [7]) (кластер Cyanorak CK_00009135), специфичен для этих четырех штаммов, но кодируемый белок паралогичен белку. неизвестной функции, ген которого присутствует во всех морских штаммах Synechococcus (кластер Cyanorak CK_00000072).Unk14 принадлежит к высококонсервативному семейству белков DUF2237 (или PF09996), широко распространенному среди бактерий.

    Рис. 1. Содержание генов и геномный контекст двух типов островков генов CA4, обнаруженных в морских геномах Synechococcus .

    Остров CA4-A можно найти в разных местах генома (хотя контекст один и тот же в пределах данной клады), тогда как остров CA4-B всегда расположен в основной области фикобилисомы между mpeU и cpeZ. генов.Размер и организация гена представлены в масштабе (шкала = 1000 п.н.), и все области выровнены относительно гена fciA (за исключением BIOS-E4-1, выровненного на mpeZ из BIOS-U3-1). Гены, включенные в области CA4, показаны цветом, а ортологи - тем же цветом. Короткие гены CA4 с неизвестной функцией названы в соответствии с [7], при этом unk14 и fciC являются новыми генами, специфичными для области CA4-A. Гены, обнаруженные в непосредственной близости от областей CA4 (показаны серым), обозначаются либо их названиями генов, либо их номером кластера в Cyanorak v2.0 база данных ортологичных последовательностей (http://www.sb-roscoff.fr/Phyto/cyanorak/; префикс CK_ опущен). Один стоп-кодон, прерывающий WH8016 fciA , обозначен звездочкой. Филогенетическая принадлежность штаммов, как сообщалось в предыдущих исследованиях (см. Текст), указана в скобках. Тип пигмента обозначен двухцветными кружками для штаммов, которые хроматически адаптируются, и одноцветными для тех, которые не адаптируются (подробности см. В Таблице 1). Горячие точки для рекомбинации ДНК, hli (кластер CK_00000050) и psbA (кластер CK_00000009), обведены красной линией.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.g001

    На втором этапе мы провели поиск генов fciA и fciB в других геномах Synechococcus . Это привело к открытию одного дополнительного штамма CA4-A, лишенного mpeZ (WH8016), а также другого типа островка CA4 в шести дополнительных геномах (рис. 1). В отличие от первого, на этом так называемом «острове CA4-B» отсутствуют как fciC , так и mpeZ .Последний ген отсутствует, и в этом месте, но на противоположной цепи fciAB , находится ген, кодирующий нового члена семейства фикобилинлиаз E / F [30,31]. Как и MpeZ, это паралог MpeY [32], ген которого обнаружен во всех PEII-содержащих штаммах Synechococcus и расположен в подобласти PEII области стержня фикобилисомы (рисунок S2; см. Также рисунок 6 в [7]). . Поскольку этот ген не является прямым ортологом mpeZ (см. Филогенетический анализ ниже) и встречается вместе с mpeY , мы предлагаем назвать его mpeW .

    Другие заметные различия между островками CA4-A и CA4-B включают различное расположение unk10 относительно fciAB генов (выше или ниже по течению, соответственно) и их отдельный геномный контекст (Рисунок 1). Действительно, независимо от клады, геномный контекст острова CA4-B всегда был одинаковым, то есть в середине области гена фикобилисомной палочки, а точнее между mpeU и cpeZ , на 3'-конце Субрегион PEII (рисунок S2).Напротив, даже несмотря на то, что расположение CA4-A островка было глобально консервативным среди штаммов данной клады, оно различалось между кладами и во всех изученных до сих пор штаммах никогда не было локализовано в области фикобилисом (см. Рисунки 1 и S1). . Другой важный момент состоит в том, что в подкластере 5.1 все штаммы данной клады обладали одним типом острова CA4, но не другим. Действительно, штаммы, принадлежащие к кладам I, IV, IX и CRD1, обладают островком CA4-A, тогда как остров CA4-B обнаружен в кладах II и III.Хотя геном хроматически акклиматизирующегося штамма Synechococcus sp. штамм M11.1 еще не доступен, мы использовали ПЦР-амплификацию и определили, что он содержит mpeW , а не mpeZ (рисунок S3), как ожидалось для штамма клады II. Интересно, что эта дифференциация клад не выполняется для подкластера 5.3, поскольку близкородственные штаммы RCC307 и MINOS11 обладают островками CA4-A и CA4-B, соответственно.

    Филогенетический анализ генов, предположительно участвующих в CA4

    Чтобы лучше понять эволюцию процесса CA4 и, в частности, происхождение дифференциации на два отдельных острова CA4, мы выполнили ряд филогенетических анализов с использованием генов, общих для двух типов островов CA4-A и CA4-B ( fciA, fciB , unk10 и mpeW или mpeZ ).На рис. 2 показано филогенетическое дерево, основанное на последовательностях FciA и FciB и основанное на двух более отдаленных, не охарактеризованных членах семейства AraC, извлеченных из морских видов Synechococcus spp. (Syn8016DRAFT_2956 и WH7805_05326; кластер Cyanorak CK_00002282). Что касается других цианобактериальных членов семейства AraC, их гомология с FciA и FciB в основном находится на уровне C-концевого домена HTH (данные не показаны). Ортологи обоих белков Fci разделены на две основные ветви, первая включает все штаммы, которые имеют островок CA4-A (кроме BIOS-E4-1, в котором отсутствуют гены fciAB ), а вторая включает пять из шести штаммов. имеющий остров CA4-B (рисунки 1 и 2).Шестой штамм является штаммом MINOS11 подкластера 5.3, чьи FciA и FciB разделены от других последовательностей, что согласуется с широким филогенетическим расстоянием между членами подкластеров 5.1 и 5.3 [25]. Напротив, тот факт, что обе последовательности Fci из другого штамма подкластера 5.3, RCC307, попадают в подкластер 5.1, близкий к штамму RS9916 клады IX, убедительно свидетельствует о том, что RCC307 мог приобрести эти гены путем латерального переноса из клетки, принадлежащей к кладе IX или родственной группе. происхождение.

    Рисунок 2.Анализ максимального правдоподобия AraC-подобных белков (положения 289 аминокислотных остатков) из морского Synechococcus .

    Для каждого штамма филогенетическая принадлежность указана в скобках, а тип пигмента указан цветными кружками (подробности см. В Таблице 1). Серии из четырех чисел, показанные в узлах, соответствуют значениям начальной загрузки для анализа машинного обучения, байесовским апостериорным вероятностям (PP, в диапазоне от 0 до 1) и значениям начальной загрузки для методов Neighbor-Joining и Parsimony соответственно.На филогенетическом дереве показаны только значения выше 0,60 для PP и 60% для значений начальной загрузки. Масштабная линейка представляет 0,4 замены на аминокислоту.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.g002

    Глобально подобная древовидная топология была получена для Unk10 (рисунок S4), за исключением того, что i) присутствовал BIOS-E4-1 и был объединен в кластер с BIOS-U3 -1, другой член клады CRD1 [24,33], и ii) MINOS11 явно локализован в основании ветви, охватывающей все штаммы, которые также обладают mpeW (i.е. СА4-В). Интересно, что последняя ветвь также включала штаммы пигментного типа 3c (т.е. с высоким содержанием PUB) WH8102 и CC9605, в которых ген unk10 расположен на 3'-конце подобласти гена PEII [7], как и в большинстве CA4 -B (рисунок 1).

    Мы также произвели аминокислотное выравнивание, включающее последовательности MpeZ, MpeW и двух других родственных членов клана фикобилинлиаз E / F [30], CpeY, встречающихся во всех штаммах Synechococcus , обладающих PEI, и MpeY, встречающихся только в штаммы, обладающие PEII.В то время как CpeY был биохимически охарактеризован как катализатор присоединения молекулы PEB к Cys-82 субъединицы альфа-PEI [34], MpeY все еще не охарактеризован [7,30]. Сравнительный анализ мотивов с использованием Protomata (рис. S5; [35]) показывает, что MpeW, MpeY и MpeZ разделяют несколько консервативных доменов EZ HEAT-повторов, которые, как известно, способствуют межбелковым взаимодействиям [36,37], но также и несколько специфических мотивов, таких как как сильно законсервированный HRDE, расположенный около позиции 285 и не обнаруженный в CpeY. На филогенетическом дереве, показанном на рисунке 3, последовательности этих трех белков Mpe сгруппированы вместе, далеко от ветви CpeY.Что касается дерева Unk10, последовательности MpeY сгруппированы в два основных кластера: первый содержит все штаммы, которые обладают mpeZ (то есть остров CA4-A), а второй - штаммы, содержащие mpeW, и пигмент типа 3c. Третья ветвь MpeY также присутствовала и содержала штаммы WH7803 и WH8016 пигментного типа 3a (то есть с низким содержанием PUB). Появление последнего штамма в этом положении на дереве может показаться удивительным, учитывая, что он обладает частичным ( mpeZ - отсутствие) островком CA4-A (Рисунок 1), но стоит отметить, что его ген mpeY расположен в области фикобилисомы, содержание и организация гена которой аналогичны генам WH7803 (рисунок S2; см. также рисунок 6 в [7]).

    Рисунок 3. Анализ максимального правдоподобия четырех последовательностей фикобилинлиазы клана E / F (позиции 380 аминокислот) из морского Synechococcus .

    Для каждого штамма филогенетическая принадлежность указана в скобках, а тип пигмента указан цветными кружками (подробности см. В Таблице 1). Серии из четырех чисел, показанные в узлах, соответствуют значениям начальной загрузки для анализа машинного обучения, байесовским апостериорным вероятностям (PP, в диапазоне от 0 до 1) и значениям начальной загрузки для методов Neighbor-Joining и Parsimony соответственно.На филогенетическом дереве показаны только значения выше 0,60 для PP и 60% для значений начальной загрузки. Масштабная линейка представляет 0,6 замены на аминокислоту. Ветвь, несущая кластер CpeY, была укорочена для удобства чтения (ее полная длина изначально составляла 3,85 замен на аминокислоту).

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.g003

    Для CpeY была обнаружена топология дерева, аналогичная MpeY (рисунок 3), за исключением того, что третья ветвь содержала два пигмента типа 2 (т. е.е. PUB и PEII-less), CB0205 и WH7805, в которых отсутствует ген mpeY .

    Физиологическая характеристика штаммов, содержащих

    mpeW или mpeZ , акклиматизированных к синему или зеленому свету

    Чтобы изучить ответ CA4 различных штаммов, перечисленных в Таблице S1, мы измерили соотношение флуоресценции Exc 495: 545 , заменяющее молярное отношение PUB к PEB, из экспоненциально растущих культур, акклиматизированных к сплошному синему (BL). или зеленый (GL) свет более 20 поколений (Рисунок 4).Измерения проводились как на культурах, выращенных при слабом освещении (LL; фотоны 20 мкмоль м -2 с -1 ) и высоком свете (HL; фотоны 75 мкмоль м -2 с -1 ). Отношение Exc 495: 545 было в целом стабильным в GL и более изменчивым в BL (рис. 4). Это наблюдение особенно верно при высокой освещенности, при которой соотношение Exc 495: 545 для BL-контролей часто заметно снижалось после того, как культуры достигли ранней стационарной фазы.

    Рисунок 4.Среднее соотношение Exc 495: 545 штаммов Synechococcus , содержащих гены CA4, акклиматизированных к синему свету (BL) и зеленому свету (GL) при двух различных уровнях освещенности (фотоны 20 и 75 мкмоль м -2 с -1 ).

    Условия низкой и высокой освещенности показаны соответственно темным и светлым цветами (синие или зеленые полосы, обозначающие BL и GL соответственно). Для расчета среднего и стандартного отклонения использовали минимум 5 повторов.

    https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0084459.g004

    Несмотря на присутствие в их геномах генов, потенциально участвующих в CA4 (см. выше), пять штаммов (WH8103, BIOS-E4-1, MVIR-18-1, WH8016 и WH8109 ) не смогли хроматически акклиматизироваться, так как они показали аналогичное соотношение Exc 495: 545 в GL и BL при обоих тестируемых уровнях освещенности (Таблица 1). Дополнительный штамм (RCC307), по-видимому, имел сильно измененную способность к CA4, так как он показал только небольшое увеличение (29%) этого отношения между слабым зеленым (LGL) и синим (LBL) светом (значимым при <0.01; Рисунок 4). Напротив, для последнего штамма соотношение Exc 495: 545 существенно не различалось между ярко-зеленым (HGL) и ярко-синим (HBL) светом (> 0,1). Тем не менее, среднее значение отношения Exc 495: 545 (учитываются оба излучения, таблица 1) сильно варьировалось среди пяти не акклиматизирующихся хроматически штаммов, поскольку оно было i) столь же низким, как измерено для штамма типа пигмента 3a WH7803 [ 7] в WH8016 и MVIR-18-1 (0,37 ± 0,04; n = 30 и 0,46 ± 0,06; n = 27 соответственно); ii) на промежуточном уровне между пигментным типом 3a и штаммами CA4, выращенными GL, для RCC307 (0 .62 ± 0,11, n = 115), iii) аналогичен таковому у выращенных GL штаммов CA4 для WH8109 (0,71 ± 0,03, n = 109), iv) промежуточным между значениями, измеренными в GL- и BL-выращенных штаммах CA4 для WH8103 ( 1,00 ± 0,05, n = 27) и v) сопоставимо с таковой для штаммов CA4, выращенных BL в BIOS-E4-1 (1,66 ± 0,08, n = 27).

    3d1865 918 918 3dB
    Штаммы Субклад a Тип пигмента b Пигментный фенотип группа CA41839 Группа фенотипа CA418 Exc 495: 545 изменения амплитуды Тип пигмента (данное исследование)
    WH8016 Ib 3a 3a A нет4) 3aA
    MVIR-18-1 Ib 3a 3a A na Отсутствует (отношение ~ 0,5) 3aA III 3c 3b B na Нет (отношение ~ 1,0) 3bB
    WH8109 IIa 3b 3b B 3bB
    BIOS-E4-1 CRD1b 3c 3c B na Нет (соотношение ~ 1.7) 3cB
    RS9916 IX 3d 3d A 2 Небольшая вариация в HBL 3dA
    CC1869 CC311 918 I1869 CC1869 CC1869 A 2 Небольшая вариация в HBL 3dA
    WH8020 Ia 3d 3d A 2 Небольшая вариация в HBL 1 CRD1a 3d 3d A 2 Небольшая вариация HBL 3dA
    CC9902 IVa 3d Большая вариация с задержкой в ​​BL до GL 3dA
    BL107 IVa 3d 3d A 3 Large изменение, но с задержкой в ​​BL до GL 3dA
    MINOS11 5.3-I 3d 3d B 1 Большой вариант 3dB
    A15-62 IIc 3d 3d B
    PROS-U-1 IIh 3d 3d B 1 Большая вариация 3dB
    RS9915 III 1 Большой вариант 3dB
    M11.1 IIh 3d 3d B? 1 Большой вариант 3 дБ?
    RCC307 5.3-I 3b 3e A 4 Небольшая вариация 3eA

    Таблица 1. Сводная информация о генотипических характеристиках и генотипических характеристиках 60 штаммы, использованные в этом исследовании.

    Все одиннадцать других штаммов, проанализированных в этом исследовании, смогли сопоставить свою пигментацию с цветом окружающего света со средним увеличением на 134 ± 13% их отношения Exc 495: 545 между LGL и LBL, что согласуется с предыдущими отчетами о CA4 [ 18-20].Аналогичная вариация наблюдалась и в HL (119 ± 43%), за исключением CC9311, который поддерживал низкое соотношение Exc 495: 545 в HBL (рис. 4). Примечательно, что средние отношения Exc 495: 545 были более вариабельными и в целом ниже ( P <0,01) для штаммов CA4-A, чем для их аналогов CA4-B, во всех четырех испытанных условиях освещения, хотя разница была значительной. более заметен в HL, чем LL (0,67 ± 0,02 против 0,71 ± 0,01 при LGL; 1,58 ± 0,10 против 1,67 ± 0,08 при LBL; 0,66 ± 0.03 против 0,71 ± 0,02 при HGL и 1,41 ± 0,25 (исключая CC9311) против 1,63 ± 0,06 при HBL, соответственно).

    CA4 вызывает изменение экспрессии генов фикобилинлиазы

    Неспособность Synechococcus spp. Приспособление WH8016 и BIOS-E4-1 к изменениям качества света может быть связано с отсутствием ключевых генов CA4 в этих геномах (т.е. mpeZ и fciAB соответственно; Рисунок 1). Менее предсказуемо, штаммы WH8109, WH8103, MVIR-18-1 и RCC307, которые обладают полным набором генов CA4 (рис. 1), также подвержены влиянию их способности выполнять CA4 (см. Выше).Сравнительный анализ белковых последовательностей не выявил каких-либо очевидных мутаций / делеций или вставок в наиболее консервативных областях FciA / B (данные не показаны) или MpeW / Z (рисунок S4), которые могли бы объяснить эту потерю фенотипа CA4. Чтобы проверить, может ли отсутствие ответа быть результатом изменения регуляции обилия транскриптов охарактеризованных и предполагаемых генов, кодирующих лиазу, специфичных для CA4, уровни транскриптов mpeZ или mpeW были измерены в экспоненциально растущих штаммах, акклиматизированных к любому из них. LGL или LBL в репрезентативной выборке штаммов.Среди семи протестированных штаммов CA4-A все четыре, которые демонстрировали большую вариацию соотношения Exc 495: 545 между LGL и LBL (рисунок 4), показали значительно более высокую экспрессию mpeZ в LBL, чем в LGL, в диапазоне от 6,7 -кратное [log 2 (FC) = 2,73 ± 0,66] в BIOS-U3-1 до 333-кратного [log 2 (FC) = 8,38 ± 0,75] в CC9311 (рисунок 5). RCC307, который показал лишь небольшое изменение соотношения Exc 495: 545 между LGL и LBL (рисунок 4), также показал немного более высокое выражение mpeZ в LBL, чем LGL, сравнимое с таковым для BIOS-U3-1. (Рисунок 5).Напротив, все три протестированных штамма CA4-B, которые были способны к CA4, демонстрировали значительно более высокую экспрессию mpeW в LGL, чем в LBL, в пределах 35,9 раз [log 2 (FC) = 4,03 ± 1,65; n = 3] в MINOS11 до 1150 раз [log 2 (FC) = 9,29 ± 1,43; n = 3] в RS9915 (рисунок 5). Все штаммы, которые не показали значительного изменения в соотношении Exc 495: 545 между BL и GL (фиг.4), также не показали значительных различий в содержании транскриптов (t-тест; P > 0.05) для гена mpeZ или mpeW между этими условиями, за исключением Synechococcus sp. MVIR-18-1, для которого в одной из трех биологических повторностей mpeW был немного больше экспрессирован в BL, чем в GL.

    Рисунок 5. Дифференциальная экспрессия генов mpeW или mpeZ в культурах Synechococcus , адаптированных к BL по сравнению с .

    GL при измерении с помощью ПЦР в реальном времени (20 мкмоль фотонов m -2 с -1 в обоих условиях) .

    Среднее значение и стандартное отклонение были рассчитаны из 3 биологических повторов. Только уровни дифференциальных транскриптов выше или ниже пунктирных линий (log 2 (FC)> 1 или <-1) считались значимыми.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.g005

    Изменчивость роста и кинетики акклиматизации штаммов CA4 при смене качества освещения

    Кинетика и / или амплитуды хроматической акклиматизации двенадцати штаммов, представляющих шесть различных клад подкластера 5.1 и одна клада подкластера 5.3 были проанализированы с целью выявления возможных фенотипических различий. Всем штаммам давали возможность акклиматизироваться в течение по крайней мере одного месяца либо в BL, либо в GL и при двух освещенностях, LL и HL, прежде чем они были переведены в другие условия цвета света (такая же освещенность). Скорость роста (µ) и изменение соотношения Exc 495: 545 затем оценивали по подсчету клеток с помощью проточной цитометрии и спектрофлуориметрии, соответственно. Последние измерения позволили нам оценить половину времени акклиматизации (T 50 в днях) для каждого штамма и каждого типа изменения качества света при обоих протестированных значениях освещенности (см. Таблицу S2 и Рисунки 6 и 7).

    Рисунок 6. Фенотипическая изменчивость хроматической акклиматизации морских животных Synechococcus .

    Временные изменения Exc 495: 545 после переходов от BL к GL (и наоборот) при двух уровнях освещенности: LL (кружки; 20 мкмоль фотонов м -2 с -1 ) и HL (треугольники; 75 мкмоль фотонов м -2 с -1 ). Цвет (синий или зеленый) линий и символов соответствует цвету окружающего освещения, при котором культуры были сдвинуты в нулевой момент времени.Планки погрешностей указывают стандартное отклонение для двух биологических повторов. Наблюдались четыре отдельные фенотипические группы CA4. ( A , B ) Штаммы группы 1: MINOS11, A15-62, PROS-U-1, M11.1 и RS9915; ( C , D ) группа 2: BIOS-U3-1, CC9311, WH8020, CC9902 и RS9916; ( E , F ) группа 3: BL107 и CC9902; ( G , H ): группа 4: RCC307. Обратите внимание на другую шкалу оси X для BL107.

    https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0084459.g006

    Рис. 7. Корреляция между скоростью роста (µ, дни) и половиной максимального времени акклиматизации (T 50 , дней) для двенадцати штаммов Synechococcus .

    Переход к другому качеству света (с BL на GL и наоборот) был выполнен при двух значениях интенсивности света. LL и HL соответствуют фотонам 20 и 75 мкмоль соответственно -2 с -1 BL или GL. Данные соответствуют двум биологическим повторениям для каждого штамма и каждого условия освещения.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.g007

    Все штаммы показали значительно более высокую скорость роста и более короткий T 50 при выращивании в HL, чем в LL (Рисунок 7 и Таблица S2). Основываясь на исследованиях кинетики, четыре фенотипические группы CA4 могут быть определены среди штаммов, которые показали переменное соотношение Exc 495: 545 между GL и BL, а на Фигуре 6 показан один репрезентативный пример (или единственный случай) каждой группы. Группа 1, включающая штаммы А15-62, ПРОС-У-1, М11.1, RS9915 и MINOS11, продемонстрировали «типичную» кинетику CA4 (см. 18-20) при обоих уровнях облучения (рис. 6A-B и таблица 1). Эта группа продемонстрировала: i) значительные изменения в соотношении Exc 495: 545 в течение 1-2 дней после изменения цвета света, ii) значения T 50 2,01 ± 0,24 дня для сдвига LBL в LGL, 2,72 ± 0,37 дня. для обратного сдвига и 1,22 ± 0,13 дня и 1,85 ± 0,36 дня для соответствующих сдвигов в HL, и iii) полная акклиматизация к новому цвету заняла около 6 дней на LL, и это время сократилось до менее 4 дней на HL (рис. 6).

    Вторая группа, включающая штаммы CA4-A BIOS-U3-1, CC9311, WH8020 и RS9916, была определена тем фактом, что культуры достигли значительно более низкого Exc 495: 545 при HBL, чем LBL, хотя их T 50 существенно не отличался от такового в предыдущей группе ( P > 0,05, рис. 6C-D и таблица S2).

    Третья группа включает два близкородственных штамма BL107 и CC9902, которые показали систематическое отставание по сравнению с первыми двумя группами в инициации процесса CA4 после перехода с BL на GL.Действительно, соотношение Exc 495: 545 уменьшилось только через 3-4 дня в LL и 1,5-2 дня в HL (Рисунок 6F). Чтобы лучше понять это поведение, мы проверили, зависела ли задержка в инициировании CA4, наблюдаемая во время перехода от BL к GL, от времени акклиматизации к BL перед переходом к GL. Мы обнаружили, что задержка была такой же для культур BL107, акклиматизировавшихся к BL в течение нескольких недель, как и для культур, переведенных на GL, либо сразу, либо через 1 или 3 дня после того, как они достигли значения BL в соотношении Exc495: 550 после сдвига GL к BL ( Рисунок S6A и Таблица 1).Более того, культуры BL107, которые были подвергнуты последовательным сдвигам, то есть сначала из BL в GL, затем обратно в BL непосредственно перед или после полной GL-акклиматизации, затем снова переключились из BL в GL сразу после достижения значения BL Exc 495 : 545 соотношение, также показывает такую ​​же задержку (Рисунок S6B). В целом эти эксперименты ясно демонстрируют, что эта задержка не зависит от легкой истории культуры. Напротив, значительного отставания не произошло после перехода культур BL107 и CC9902 с GL на BL (фигура 6E).

    Четвертая группа CA4 включает единственный штамм RCC307, для которого амплитуда изменения отношения Exc 495: 545 была очень ограниченной (0,63-0,80 для перехода от GL к BL; Рисунок 6G-H и Таблица 1). Интересно отметить, что соотношение Exc 495: 545 в ЗС этого штамма было немного ниже, чем у других штаммов, проанализированных в этом исследовании.

    Обсуждение

    Для хроматической акклиматизации морского синехококка типа 4 требуется специальный геномный островок

    CA4 - это сложный процесс, контролируемый светом, в результате которого Synechococcus spp.цианобактерии могут эффективно изменять содержание фикобилина в своих фикобилисомах в ответ на колебания качества света, происходящие в морской среде в зависимости от питательных веществ и / или световых градиентов [18-20]. В настоящем исследовании мы идентифицировали небольшой кластер генов, включающий от 4 до 6 генов, который, по-видимому, является незаменимым и коррелирует со способностью клеток проводить CA4. Неожиданно оказалось, что в зависимости от штаммов Synechococcus этот кластер может иметь две различные конфигурации (так называемые CA4-A и CA4-B) с точки зрения содержания генов, порядка генов и геномного контекста (рисунок 1 и таблица 1).Физиологически хроматически акклиматизированные штаммы, содержащие любой островной тип, демонстрировали сходную кинетику изменения соотношения Exc 495: 545 в ответ на изменение цвета света, что позволяет предположить, что области CA4-A и CA4-B функционально эквивалентны. Однако, в то время как все штаммы CA4-B демонстрировали аналогичную амплитуду вариации их соотношения Exc 495: 545 на LL и на HL (фенотипическая группа CA4 1; рис. 6), штаммы CA4-A демонстрировали большую вариабельность с тремя возможными вариантами поведения: i) более низкое соотношение Exc 495: 545 в HL, чем LL (группа 2), ii) задержка в инициировании процесса CA4 после перехода от BL к GL (группа 3) или iii) уменьшенная амплитуда вариации соотношения в LL и без изменений в HL (группа 4).Разница между группами 1 и 2 в HL может быть связана с потерей одного или двух дистальных дисков PEII из фикобилисомных стержней штаммов CA4-A, что приводит к более низкому отношению возбуждения флуоресценции PUB к PEB, как ранее наблюдалось у других Synechococcus. штаммов выращивали при высокой освещенности белым [38,39]. Эта гипотеза согласуется с более длительным временем акклиматизации, необходимым для достижения максимального соотношения Exc 495: 545 в HBL для CA4-A, чем для штаммов CA4-B (данные не показаны).

    CA4-A и CA4-B островки имеют два смежных гена ( fciAB ), кодирующих предполагаемые регуляторы транскрипции, и один ген, кодирующий охарактеризованную (MpeZ [20]; или предполагаемую (MpeW) фикобилинлиазу E / F clan [30], который находится либо на той же, либо на обратной цепи, что и fciAB (рисунок 1).MpeW не является ортологом MpeZ, поскольку наилучшим совпадением обеих последовательностей является MpeY, паралог обоих белков, присутствующих во всех PEII-содержащих штаммах Synechococcus (рис. 3). Однако сочетание геномных и физиологических данных предполагает, что MpeW и MpeZ являются взаимоисключающими ферментами, которые могут выполнять одну и ту же функцию, то есть катализировать присоединение хромофора PEB к Cys-83 альфа-цепи PEII (MpeA) и изомеризовать это в PUB [20]. Тем не менее, тот факт, что mpeW демонстрирует противоположный паттерн экспрессии в BL vs. GL в отношении mpeZ (см. Рисунок 5 и [20] предполагает, что i) MpeW может быть простой лиазой PEB, хотя в штаммах CA4-B нет очевидного гена-кандидата, кодирующего лиазо-изомеразу PEB (эквивалент MpeZ в штаммах CA4-A) и / или ii) лежащий в основе регуляторный механизм частично различается между двумя типами процессов CA4. Регуляторы транскрипции семейства AraC обнаружены в широком диапазоне микроорганизмов и регулируют множество клеточных путей путем активации или репрессии транскрипции с родственного промотора [40].Хотя большинство из них кодируется одним геном (например, в случае самого AraC; [27,41]), также сообщалось о возникновении кластера из двух araC -подобных генов, как в случае fciAB . в случае катаболизма рамнозы, который, как было показано, регулируется в двухступенчатом каскаде активации. В присутствии рамнозы RhaR сначала индуцирует экспрессию rhaSR , вызывая накопление RhaS, который во вторую очередь индуцирует экспрессию оперона rhaBAD [42,43].По аналогии вполне вероятно, что FciA и / или FciB регулируют транскрипцию mpeZ и mpeW в ответ на сигнал, вызванный изменением качества окружающего света. Короткий ген fciC , который находится в CA4-A, но не в островках CA4-B и который кодирует белок, содержащий домен лента-спираль-спираль, ранее обнаруженный в бактериальных и фаговых репрессорах [28], также может играть роль роль в паттерне дифференциальной экспрессии этих двух генов. Интересно, что Synechococcus sp.BIOS-E4-1, как было обнаружено, обладает частичным островком CA4-A, лишенным генов fciAB (Рисунок 1), что дает нам некоторые дополнительные сведения о предполагаемой регуляторной роли этих генов. Действительно, этот штамм, по-видимому, привязан к фенотипу BL (Exc 495: 545 ~ 1,65), независимо от цвета окружающего света (Рисунок 4), и его mpeZ не выражается по-разному между GL и BL (Рисунок 5 ). Это предполагает, что в штаммах CA4-A, в которых гены fci являются функциональными, регуляторный комплекс, который они кодируют, может репрессировать экспрессию гена mpeZ в GL.

    Несколько других штаммов Synechococcus не показали значительных изменений их соотношения Exc 495: 545 между BL и GL, что указывает на то, что их процесс CA4 затронут либо на структурном, либо на регуляторном уровне. WH8016 представляет собой еще один очевидный пример первого типа изменения, поскольку этот штамм лишен mpeZ и имеет стоп-кодон в fciA , что приводит к постоянно низкому фенотипу PUB (Рисунок 1). Четыре штамма, которые обладают полным островком CA4-A или B, также были полностью неспособны (WH8109, MVIR-18-1, WH8103) или лишь частично (RCC307) способны к хроматической акклиматизации (рисунки 1 и 4; таблица 1), что позволяет предположить, что эти штаммы могут быть естественными мутантами для этого процесса.Случай RCC307 особенно интересен в этом контексте, поскольку этот штамм демонстрирует небольшие и обратимые изменения соотношения Exc 495: 545 при смене цвета света, а амплитуда изменений аналогична той, о которой ранее сообщалось для мутанта RS9916, у которого mpeZ был инактивирован [20]. Однако данные по накоплению транскриптов показали, что этот ген в значительной степени экспрессируется в RCC307. Хотя он был всего примерно в 6 раз больше экспрессирован в условиях BL, чем в условиях GL, это было вполне сопоставимо с различием, наблюдаемым в BIOS-U3-1, типичном штамме CA4-A (рис. 5).Таким образом, возможно, что экспрессия другого, еще не идентифицированного, гена (ов) фикобилинлиазы, участвующего в хромофорилировании двух других сайтов связывания цистеинила, которые изменяются во время CA4 (т.е. Cys-139 α-PEI и Cys-140 α- PEII; [20]) также может быть затронут в RCC307. Другой заслуживающий внимания пример - MVIR-18-1, который, несмотря на наличие полного островка CA4-A, показал очень низкое и неизменное соотношение Exc 495: 545 (Рисунок 5), сравнимое с таковым у штамма пигмента типа 3a WH7803, который было показано, что молярное соотношение PUB: PEB составляет 0: 5 для PEI и 1: 5 для PEII [44].Интересно, что область гена PE MVIR-18-1 похожа на область других штаммов CA4-A, за исключением того, что в ней отсутствует ген mpeU (рисунок S2), который кодирует нехарактеризованную предполагаемую фикобилинлиазу клана E / F [ 30]. Это предполагает, что MpeU может играть критическую роль в PUB-хромофорилировании фикоэритринов. Наконец, WH8103 и WH8109, которые обладают как полной PE-областью (Рисунок S2), так и полным островком CA4-B, также не показали дифференциальной экспрессии mpeW между GL и BL, что, вероятно, объясняет их неспособность к хроматической акклиматизации.Учитывая их разные фенотипы (Exc 495: 545 отношения ~ 1,00 ± 0,05 и 0,71 ± 0,03 соответственно; Рисунок 1), возможно, что эти штаммы затронуты на разных уровнях регуляторной сети CA4.

    Типы островов CA4-A и CA4-B имеют разную эволюционную историю

    CA4, по-видимому, широко распространен в пределах морской радиации Synechococcus . В самом деле, штаммы CA4 обнаруживаются в обоих подкластерах 5.1 и 5.3, тогда как ни об одном из них пока не сообщалось в строго прибрежном подкластере 5.2. Что касается генов области фикобилисом [7], филогенетические анализы с использованием генов островка (ов) CA4 в целом несовместимы с теми, которые проводятся с использованием классических маркерных генов, включая 16S рРНК [45], внутреннюю транскрибируемую 16S-23S рРНК. последовательность (ITS; [46], субъединица цитохрома b 6 (PetB; [24]) или различные комбинации конкатенированных основных белков [24,25,47]. Это предполагает, что оба типа островков CA4 переносятся латерально между клонами в какой-то момент эволюции морских Synechococcus .Эта гипотеза подкрепляется тем фактом, что области CA4 показывают значительно более низкий GC% ( P <0,01), чем полные геномы, то есть 40,6 ± 2,5% и 57,7 ± 3,4% (n = 15), соответственно (Таблица S3). .

    Приобретение таких островков CA4 путем латерального переноса может потенциально придать способность к хроматической акклиматизации штаммов, которые ранее имели фиксированную пигментацию фикобилисом, но это, скорее всего, требует, чтобы штамм-реципиент обладал другими генами, обнаруженными в области фикобилисом штаммов CA4, как и случай для штаммов пигмента типа 3c (см. рисунок 4 в [7]).Напротив, штаммы, демонстрирующие более простые типы пигментов, вероятно, пропускают слишком много генов фикобилисом, чтобы иметь возможность хроматически акклиматизироваться после приобретения островка CA4-B. Штамм WH8016 может представлять собой пример такой неудачной латеральной передачи. Его фикобилисомная область явно соответствует штамму пигментного типа 3a (рис. S2), и это независимо подтверждается филогенетическим анализом различных генов фикобилисом, таких как cpeY или mpeY (рис. 3), которые однозначно группируют WH8016 с WH7803.Отсутствие mpeZ и присутствие стоп-кодона в fciA в WH8016 (рисунок 1) может, таким образом, проявляться как признаки дегенерации вероятного бесполезного островка CA4, хотя мы не можем исключить, что перенос был изначально неполным и / или несовершенный.

    Чтобы получить больше информации о том, как разные линии Synechococcus приобрели процесс CA4, получая тот или иной островной тип, мы исследовали их геномный контекст. Эта среда замечательно консервативна вокруг островков CA4-B, которые всегда расположены в середине области стержня фикобилисомы, а точнее на 3'-конце подобласти PEII (Рисунок S2).Стоит отметить, что штаммы CA4-B обладают самой длинной областью фикобилисомы, о которой сообщалось до сих пор (около 30 т.п.н.), и мы предполагаем, что она представляет собой высшую степень сложности этой узкоспециализированной области генома. В самом деле, длина области фикобилисом, по-видимому, увеличивалась в ходе эволюции, поскольку сложность состава стержней фикобилисомы Synechococcus и хромофорилирования прогрессивно увеличивалась [7]. В отличие от островов CA4-B, геномный контекст вокруг островов CA4-A широко варьирует от клады к кладе, хотя он довольно постоянен внутри клад (Рис. 1).Интересно, что гены psbA или hli , которые кодируют соответственно белок D1 фотосистемы II и белки с высокой светоиндуцируемостью, часто обнаруживаются непосредственно выше или ниже последнего островка. В случае RS9916, например, полная последовательность psbA находится перед островком CA4-A, в то время как частичная последовательность psbA , на 100% идентичная первой, находится ниже по течению. И psbA , и hli являются высококонсервативными генами и, как известно, являются горячими точками для внутригеномной гомологичной рекомбинации [48].Оба они также часто обнаруживаются в цианофагах и, как известно, играют ключевую роль во взаимодействиях фага с хозяином во время инфекции [49-52]. Таким образом, это говорит о том, что островок CA4-A может допускать более динамичную передачу процесса CA4, чем его аналог CA4-B, возникновение горячих точек рекомбинации в непосредственной близости от него, способствуя его генетической передаче путем конъюгации или через вирусные промежуточные соединения [48,49 ].

    В целом, результаты этого исследования могут быть интегрированы в согласованный эволюционный сценарий, в котором предковый остров CA4 первоначально возник бы в результате дупликации и дивергенции ранее существовавшего гена лиаза-изомеразы PEB, возможно, общего предка mpeW, Y и Z , с последующим приобретением гена, подобного fciA / B-, кодирующего AraC-подобный регулятор транскрипции, который также был продублирован до расхождения двух копий гена.Распределение двух типов островов среди филогенетических клад (остров CA4-A в кладах I, IV, IX и CRD1; остров CA4-B в кладах II, III и подкластере 5.3), а также филогенетический анализ генов CA4, которые последовательно разделяются отдельно от этих двух групп штаммов (рисунки 2 и S3), можно предположить, что остров CA4-B появился до дифференциации подкластеров 5.1 и 5.3, тогда как остров CA4-A должен был появиться в подкластере 5.1, но до расхождения клад I. , IV, IX и CRD1.Хотя присутствие острова CA4-A в RCC307 (подкластер 5.3) может показаться противоречащим этому сценарию, филогенетический анализ генов CA4, который последовательно помещает их очень близко к генам RS9916 (подкластер 5.1, клада IX; рисунки 2-3 и S2), настоятельно предполагают, что это возникновение является результатом сравнительно недавнего латерального переноса CA4-B островка от штамма clade IX к RCC307 или одному из его близких предков.

    Пересмотренная классификация типов пигмента Synechococcus

    Еще одним результатом этой работы является то, что она позволила нам уточнить классификацию типов пигментов Synechococcus , первоначально предложенную [7]) и основанную на составе фикобилипротеинов палочек фикобилисом: PC только в типе 1; ПК и ПЭИ в типе 2; PC, PEI и PEII в типе 3.Кроме того, соотношение Exc 495: 545 , измеренное в LBL и LGL, было использовано для выделения четырех подтипов (от a до d) в пигменте типа 3 [7].

    На основе фенотипической характеристики, выполненной в настоящем исследовании, мы предлагаем i) установить предел типа 3a на <0,6, чтобы соответствовать полному диапазону значений Exc 495: 545 , наблюдаемых в MVIR-18-1 (Рисунок 4) , ii) установить диапазон соотношения Exc 495: 545 для пигмента типа 3b (0,6 ≤ Exc 495: 545 <1,6), чтобы учесть штаммы CA4 (и, возможно, пигмента типа 3c), измененные в их PUB-хромофорилировании, и iii) различать штаммы CA4, демонстрирующие высокую (тип 3d) или низкую (тип 3e) амплитуду изменения соотношения Exc 495: 545 во время перехода от LGL к LBL и обратно (Таблица 1).Кроме того, мы предлагаем дополнить этот фенотип геномной информацией, добавив суффикс A или B, чтобы указать тип острова CA4, если он присутствует, даже для штаммов, не способных к хроматической акклиматизации, вероятно, из-за различных изменений, которые полностью или частично блокируют процесс CA4. . Например, MVIR-18-1 теперь классифицируется как 3aA, а MINOS11 - как 3dB. Обратите внимание, что RCC307 и WH8103, первоначально классифицированные как 3b и 3c, теперь обозначаются как 3eA и 3bB соответственно. Эта уточненная классификация, позволяющая ученым лучше описать всю сложность и широкое разнообразие пигментации Synechococcus , должна стать полезным инструментом для изучения и характеристики эволюции, функционирования и регуляции сбора света у морских цианобактерий.

    Материалы и методы

    Сравнительная геномика и анализ последовательностей

    Геномные области, использованные в этом исследовании, были получены из общедоступных полных или черновых геномов, а также из предварительно не собранных контигов 26 новых морских геномов Synechococcus , секвенированных с помощью Genoscope (Эври, Франция; Таблица S1). Последние штаммы, полученные из коллекции культур Роскофф (http://www.sb-roscoff.fr/Phyto/RCC/index.php; [53], были сначала клонированы с использованием метода заливки пластин с включением в морскую воду на основе твердая среда PCRS11 [54] с добавлением 0.35% агароза с низкой температурой плавления (Invitrogen, Carlsbad, CA) для получения отдельных колоний. Штаммы считали клональными после трех последовательных раундов посева. Затем ДНК экстрагировали из 2 л культуры, собранной, когда уровень загрязнения был минимальным, по оценке проточной цитометрии [55]. Осадки клеток ресуспендировали сильным встряхиванием в ТЕ (10 мМ Трис, 1 мМ ЭДТА, pH 8,0), лизировали инкубацией при 37 ° C в течение 1 ч в присутствии лизоцима (конечная концентрация 1 мг / мл -1 ). затем обрабатывали 5 ч при 55 ° C протеиназой K и SDS (конечные концентрации 0.2 мг / мл -1 и 0,5 мас. / Об. Соответственно). Нуклеиновые кислоты экстрагировали последовательно смесью фенол: хлороформ: изоамиловый спирт (25: 24: 1) и хлороформ: изоамиловый спирт (24: 1). Остаточную РНК удаляли обработкой РНКазой A (конечная концентрация 100 мкг / мл -1 ) в течение 30 минут при 37 ° C. Затем нуклеиновые кислоты подвергали другой экстракции фенолом: хлороформом, затем осаждали 0,6 объема изопропанола и 0,65 М NaCl при -20 ° C. Нуклеиновые кислоты выделяли центрифугированием, последовательно промывали 100% и 70% этанолом (об. / Об.), Ресуспендировали в ТЕ до очистки и концентрирования с использованием Amicon Ultra-4 (100000 MWCO, Millipore, Molsheim, Франция).ДНК количественно определяли с использованием Qubit (Invitrogen, Carlsbad, USA) перед секвенированием с использованием технологии Illumina, начиная с библиотек как концевых пар (2 x 100 пар оснований), так и парных пар (2 x 100 пар оснований, размер вставки: 4-10 kbp). Сборку в контиги проводили с использованием программного обеспечения CLC AssemblyCell (CLCBio, Prismet, Дания).

    участков гена CA4, выделенных из этих геномов, были депонированы в базе данных нуклеотидных последовательностей GenBank под следующими номерами доступа: KF177881-KF177905 (Таблица S1) после ручной аннотации с использованием программного обеспечения Artemis [56] и Cyanorak v2.0 (http://www.sb-roscoff.fr/cyanorak). Присутствие генов, участвующих (или потенциально участвующих) в хроматической акклиматизации, было проверено в геномах морских Synechococcus с помощью поиска BLASTP [57] с использованием BioEdit v7.0.9.0 [58] против всех 43 доступных геномов морских Synechococcus . Наличие белковых доменов и мотивов проверяли с помощью InterProScan v4.8 в базе данных EMBL-EBI, SMART 7 [59] и Phyre2 [26].

    Филогенетические анализы

    Последовательности

    выравнивали с помощью MAFFT (вариант G-INS-I, v 6.953 [60]; со штрафом за открытие зазора и смещением, установленным по умолчанию, и 1000 итераций. Плохо выровненные области и пробелы были удалены с помощью trimAL (v1.4; [61]. Филогенетические реконструкции были выполнены с использованием 4 различных методов: Neighbor Joining (NJ), Maximum Parsimony (MP), Maximum likelihood (ML) и Bayesian inference (BI). Анализ NJ и PARS проводился с использованием Phylip 3.69, как описано ранее [62]. ProtTest 3.2 использовался для выбора наиболее подходящих моделей замены аминокислот [63] в соответствии с информационным критерием Акаике (AIC; [64] и байесовской информацией). Критерий (BIC; [65]).Реконструкции ML выполнялись с использованием PhyML (v3.0 [66]; с моделью замещения Ле и Гаскуэля с оцененным параметром распределения Γ (модель LG + G; [67]), 1000 повторений начальной загрузки, четыре категории скорости замещения и запуск BIONJ. дерево.

    значения апостериорной вероятности (PP) были сгенерированы с использованием MrBayes (v3.1.2; [68], вариант смешанной модели, частота обмена 1, с четырьмя цепочками, случайным стартовым деревом и выборкой каждые 100-е поколение. PP были сгенерированы из 1000000 поколений для Unk10 и первые 100000 поколений были удалены как выгорание.Для фикобилинлиаз и белков, содержащих домен типа AraC, было выполнено 1 500 000 генераций, и первые 1 500 деревьев были отброшены. Деревья визуализировались с помощью FigTree v1.3.1 (http://tree.bio.ed.ac.uk/software/figtree/).

    Условия выращивания в эксперименте

    Штаммы

    выращивали при 22 ± 1 ° C в поликарбонатных культуральных колбах объемом 50 мл (Sarsted, Nümbrecht, Германия) в среде на основе морской воды PCR-S11 [54] с добавлением 1 мМ NaNO 3 . Морская вода была восстановлена ​​из Red Sea Salts TM (Хьюстон, Техас, США) с использованием дистиллированной воды.Цветные фильтры (Lee, Andover, Hants, UK) использовались для покрытия пластиковых коробок, окружающих культуральные колбы, чтобы подвергать их воздействию синего цвета (Mikkel BLue, # 716, пиковое пропускание 448 нм, ширина полувысоты 422-484 нм) или зеленый свет (Jas Green, # 738, максимальное пропускание 511 нм, ширина на полувысоте 488-593 нм). Непрерывный свет обеспечивали флуоресцентные трубки Daylight F58W / 54-765-T8 (Sylvania, Gennevilliers, Франция). Эксперименты проводились как при LL (20 ± 2 мкмоль фотонов на расстоянии -2 с -1 ), так и на HL (75 ± 5 мкмоль фотонов на расстоянии -2 с -1 ), как измерено с помощью квантометра QSL- 2100 (биосферные инструменты, Сан-Диего, Калифорния).

    Кинетические измерения, контроль роста и оптических свойств

    Штаммы

    Marine Synechococcus были акклиматизированы к различным экспериментальным условиям освещения в течение по крайней мере одного месяца, что соответствует по крайней мере 20 и 40 поколениям LL и HL соответственно (см. Результаты). Для исследований кинетики экспоненциально растущую периодическую культуру (от 2,10 7 до 2,10 8 клеток мл -1 ) разводили в свежей среде до конечной концентрации ~ 10 6 клеток мл -1 , затем разделить на три субкультуры.Для каждого штамма, акклиматизированного в BL или GL, одна субкультура сохранялась в исходном состоянии (контроле), тогда как две экспериментальные субкультуры были переведены в другое состояние цвета света, когда сигнал возбуждения флуоресценции был достаточно высоким, чтобы получить пригодный для использования Exc 495: 545 нм , т.е. в целом сразу после разведения для LL культур и через 24 часа после инокуляции для HL. Затем измерения проводили каждый день в LL и каждые 12 часов в HL. Спектры возбуждения флуоресценции записывали для испускания при 575 нм с использованием спектрофлуориметра Perkin Elmer LS-50B и использовали для расчета отношения флуоресценции Exc 495: 545 , заменяющего молярное отношение PUB к PEB.Кроме того, для определения концентрации клеток аликвоту 500 мкл фиксировали глутаральдегидом (конечная концентрация 0,25%, степень II, Sigma Aldrich, Saint-Louis, MO, USA), инкубировали в течение 10 минут в темноте и замораживали при -80 ° C. до проведения проточно-цитометрических анализов. Размороженные образцы анализировали после разведения в стерильной среде с использованием FACS Canto (Becton Dickinson Biosciences, Сан-Хосе, Калифорния, США) в присутствии стандартных флуоресцентных микросфер 0,95 мкм (Polysciences Warrington, PA, США), как описано ранее [55].Скорости роста (µ в d -1 ) вычисляли как наклон графика зависимости Ln (N t ) от времени, где N t - концентрация клеток в момент времени t . Время половинной акклиматизации (T 50 в сутках) было рассчитано с помощью мастера регрессии SigmaPlot (v. 12, Systat Software, Сан-Хосе, Калифорния) путем подгонки сигмоидальной нелинейной регрессии к данным с помощью следующего уравнения:

    f (x) = min + ( max-min ) / (1 + 10 logT50-x x a), где a - наклон кривой.Минимальные (минимальные) и максимальные (максимальные) значения были определены как средние значения отношения Exc 495: 545 для контролей GL и BL, соответственно.

    Кинетику акклиматизации в течение последовательных смен также контролировали у штамма Synechococcus BL107. В течение всего эксперимента две биологические копии поддерживали в фазе экспоненциального роста путем разбавления культур каждые два дня до конечной концентрации ~ 8,10 6 клеток. Мкл -1 . Разбавление не повлияло на скорость роста и хроматической акклиматизации.

    Количественная ПЦР в реальном времени

    ПЦР в реальном времени (qPCR) использовали для мониторинга уровня экспрессии генов mpeZ или mpeW в акклиматизированных культурах LGL и LBL 12 штаммов Synechococcus . Три независимых экспоненциально растущих культуры на штамм выращивали при плотности приблизительно 1-5 10 7 клеток на мл -1 . Затем клетки собирали и экстрагировали РНК, как описано ранее [69]. Вкратце, после добавления раствора Плюроника F68 (0.Конечная концентрация 01%; Sigma Aldrich) 150 мл культур центрифугировали при 9000 x g и 4 ° C в течение 7 мин. Осадки клеток ресуспендировали в 500 мкл Trizol (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA), немедленно замораживали в жидком азоте и хранили при -80 ° C до экстракции РНК. На всех этапах образцы держали на льду. Экстракцию РНК проводили с использованием набора miRNAeasy (Qiagen), следуя инструкциям производителя, чтобы восстановить как большие, так и малые РНК. Большая часть остаточной ДНК была удалена тремя последовательными обработками ДНКазой на колонках miRNeasy с ДНКазой, не содержащей РНКазы Qiagen (Qiagen).Образцы РНК элюировали водой, обработанной DEPC, количественно определяли с помощью спектрофотометра NanoDrop 1000 (Thermo Scientific, Wilmington, DA) и хранили при -80 ° C до анализа.

    Primer Express TM (v2.0; Applied Biosystems, Foster City, CA) был использован для конструирования специфичных для генов праймеров (таблица S4), и была проведена оптимизация путем проверки для каждого набора праймеров его специфичности и эффективности, оцененных по стандартным кривым. генерируется с использованием разбавленной кДНК с максимальным динамическим диапазоном, как описано ранее [70,71].Праймеры использовали в конечной концентрации 300 мМ, за исключением RS9915 mpeW и rnpB во всех штаммах, для которых использовали 600 мМ. Обратную транскрипцию проводили с использованием обратной транскриптазы SuperScriptII (Gibco-BRL, Гейтерсбург, Мэриленд, США) на 100 нг РНК. Анализ qPCR выполняли с использованием 480 II (Roche, Булонь-Бийанкур, Франция) и абсолютного SYBR Green ROX Mix (Abgene, Epsom, UK) с использованием для каждой точки данных трех биологических и трех технических повторов, соответствующих независимым культурам и измерениям количественной ПЦР. , соответственно.Реакции инкубировали в течение 15 минут при 95 ° C, затем следовали 45 циклов по 10 с при 95 ° C, 10 с при 60 ° C и 15 с при 72 ° C, заканчивая постепенным изменением температуры от 65 до 97 ° C, чтобы выполнить кривую слияния. Количественную оценку относительного кратного изменения уровней мРНК проводили с использованием метода 2 -ΔΔCT [72] с использованием rnpB в качестве контрольного гена для нормализации относительных уровней транскриптов.

    Дополнительная информация

    Рисунок S1.

    Множественное выравнивание последовательностей предполагаемых регуляторов транскрипции FciA ( A ) и FciB ( B ), оба содержат AraC-подобный домен α-спираль-поворот-α-спираль (HTH, IPR018060) и FciC ( C ) с предсказанной лентой-спиралью-спиралью (IPR010985 и IPR013321). Затенение представляет собой идентичную аминокислоту по крайней мере в 70% последовательностей. Белковые домены, обведенные черным прямоугольником, определяли с помощью InterProScan против Synechococcus sp. Последовательности RS9916, используемые в качестве справочных. Ab initio Моделирование с использованием Phyre2 показало, что 77% FciA (263 из 342 остатков) и 50% FciB (158 из 316 остатков) из Synechococcus sp. RS9916 можно смоделировать с уверенностью> 90% для семейства AraC / XylS. Кроме того, 78% FciC (42 остатка из 55) были смоделированы на основе CopG-подобного семейства.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.s001

    (PDF)

    Рисунок S2.

    Фракция области гена стержня фикобилисомы (включая всю подобласть PEII), которая варьируется между морскими штаммами Synechococcus , содержащими область CA4-A или B, указана черным и синим цветом соответственно. Следует отметить, что генная организация области фикобилисомы WH8016 идентична генной организации штамма WH7803 пигментного типа 3a. См. Рисунок 6 в [7] для примеров полных регионов фикобилисом.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.s002

    (PDF)

    Рисунок S3.

    Байесовский анализ Unk10 (108 аминокислотных позиций) из морских Synechococcus . Для каждого штамма филогенетическая принадлежность указана в скобках, а тип пигмента указан цветными кружками. Дерево укоренено с использованием последовательности из Crocosphaera watsonii sp. WH8501. Серии из четырех чисел, показанные в узлах, соответствуют байесовским апостериорным вероятностям (PP, в диапазоне от 0 до 1), значениям начальной загрузки для анализа ML, методов Neighbor-Joining и Parsimony соответственно.Бутстрапы, представленные в процентах, были получены через 1000 повторений и PP от 1 000 000 поколений. На филогенетическом дереве показаны только значения выше 0,60 для PP и 60% для значений начальной загрузки. Масштабная линейка представляет 0,1 замены на нуклеотид.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.s003

    (PDF)

    Рисунок S4.

    Консервативные мотивы фикобилинлиаз членов клана E / F морских животных Synechococcus , как предсказал ученик Protomata (v 0.07, http://tools.genouest.org/

    инструментов / protomata / learn /). Мотивы E / Z-повторов, общие для этих белков, выделены синим цветом. Дополнительный мотив неизвестной функции обозначен розовым цветом. Все последовательности, доступные для каждого белка, были использованы для дизайна мотива. Цифры в скобках относятся к минимальному и максимальному количеству остатков между различными мотивами.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.s004

    (PDF)

    Рисунок S5.

    Влияние последовательных изменений цвета на кинетику хроматической акклиматизации у Synechococcus sp.BL107. (A) Влияние времени акклиматизации BL на задержку инициации CA4, что оценивается по значительным изменениям в соотношении Exc 495: 545 . Для этого эксперимента акклиматизированные культуры GL сначала переводили в BL, и как только они достигли соотношения Exc 495: 545 в BL, их переводили обратно в GL либо сразу, либо через 1 или 3 дня; (B) Две последовательные смены из акклиматизированных культур BL. Культуры переводили в GL, и как только они достигли минимальных значений Exc 495: 545 , культуры переводили обратно в BL сразу или через 1 или 3 дня.Наконец, культуры снова переводили на GL, как только они достигли максимальных значений Exc 495: 545 .

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.s005

    (PDF)

    Рисунок S6.

    Влияние последовательных смен цвета на кинетику хроматической акклиматизации у Synechococcus sp. BL107. (A) Влияние времени акклиматизации BL на задержку инициации CA4, что оценивается по значительным изменениям в соотношении Exc 495: 545 .Для этого эксперимента акклиматизированные культуры GL сначала переводили в BL, и как только они достигли соотношения Exc 495: 545 в BL, их переводили обратно в GL либо сразу, либо через 1 или 3 дня; (B) Две последовательные смены из акклиматизированных культур BL. Культуры переводили в GL, и как только они достигли минимальных значений Exc 495: 545 , культуры переводили обратно в BL сразу или через 1 или 3 дня. Наконец, культуры снова переводили на GL, как только они достигли максимальных значений Exc 495: 545 .

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.s006

    (PDF)

    Таблица S2.

    Кинетика акклиматизации двенадцати морских штаммов Synechococcus после перевода культур на другой светлый цвет. Скорость роста (µ) оценивали по счетам проточной цитометрии, тогда как T 50 рассчитывали по спектрофлуориметрическим измерениям Exc 495: 545 . Значения, указанные для отдельных штаммов, представляют собой средние значения двух биологических повторов (± среднее отклонение), рассчитанные из двух биологических повторов.Средние значения (± стандартное отклонение) также были рассчитаны для различных наборов штаммов, собранных по типу CA4 или группе физиологического поведения (см. Текст).

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084459.s008

    (XLSX)

    Транскриптомный и протеомный ландшафт митохондриальной дисфункции выявляет вторичный дефицит кофермента Q у млекопитающих

    Существенных изменений:

    Что касается экспериментов, составители обзора согласились с тем, что изобилие белков, выведенное из MS, должно быть проверено с помощью ELISA или вестерн-блоттинга на небольшом количестве белков, включая представителей тех белков, которые изменяются и не изменяются.

    Мы проверили стабильные уровни следующих митохондриальных белков с помощью вестерн-блоттинга митохондриальных экстрактов: ALDHA8A1, ATP5A, CLPP, COX4, CS, HSPA9, GLS, LRPPRC, LONP, MRPL37, MRPL44, MRPS35, MT-CO1, NDUFA9, NDUFB6, POLRMT, PYCR1, UQCRFS1, UQCRC2, TFAM и TWINKLE. Все протестированные белки демонстрируют ту же тенденцию, что и наш протеомный подход. Обратите внимание, что белки, которые не изменяются, не перечислены на тепловых картах основных рисунков, но уровень их экспрессии можно оценить на диаграммах в дополнительном файле 8.Мы добавили вестерн-блоты к новому рисунку 5 - добавление к рисунку 2, включая новую легенду рисунка. Информация о приготовлении митохондриальных экстрактов, вестерн-блоттинге и антителах была добавлена ​​в подраздел «Материалы и методы» «Общее выделение белка, выделение митохондриальных экстрактов, вестерн-блоттинг и антисыворотки» и в таблицу ключевых ресурсов. Мы также обновили подраздел «Планирование экспериментов и статистический анализ» в разделе «Материалы и методы».

    Кроме того, следует проверить активность цитрат-синтазы (параметр, используемый в клиниках) как показатель митохондриальной плотности.

    Мы оценили активность цитратсинтазы в сердечной ткани пяти моделей мышей с нокаутом и соответствующей контрольной группы и добавили эти данные к рисунку 1 - добавлению к рисунку 1 и условным обозначениям рисунка. Значительное увеличение активности цитратсинтазы было получено в Tfam и Mterf4 сердцах с нокаутом в соответствии с предыдущими публикациями (Hansson et al., 2004, Camara et al., 2011), тогда как другие нокауты имели нормальную активность цитратсинтазы. Важно понимать, что наше исследование посвящено ответам, вызванным прогрессирующей дисфункцией дыхательной цепи, вызванной различными нокаутами генов, критических для экспрессии гена мтДНК.В этом отношении интересно то, что индукция активности цитратсинтазы более выражена при одних нокаутах, чем при других. Активность цитрат-синтазы обычно используется в качестве меры митохондриального изобилия, но это только один из нескольких маркеров. К сожалению, различная максимальная продолжительность жизни нокаутов затрудняет использование цитрат-синтазы для сравнения между штаммами, например нокаут Mterf4 имеет самую большую продолжительность жизни и самый высокий уровень активности цитрат-синтазы на конечной стадии.Таким образом, доступное время для индукции устойчивого ответа митохондриального биогенеза, вероятно, является важным фактором. Чтобы не вводить читателей в заблуждение, мы решили смягчить утверждения о митохондриальном биогенезе и добавить дополнительную информацию по:

    Убрав строку «биогенез» из таблицы 1;

    Добавление предложения, гласящего: «Две модели мышей показали увеличение активности цитратсинтазы, которая является обычно используемым маркером митохондриального биогенеза (Рисунок 1 - рисунок в приложении 1).»;

    Изменить предложение таким образом, чтобы оно теперь гласило: «Следовательно, возможно, что MYC способствует изменению метаболизма, вызванному митохондриальной дисфункцией»;

    Добавление описания экспериментального измерения активности цитратсинтазы в подраздел «Материалы и методы» «Измерение активности митохондриальных ферментов»;

    Обновление подраздела «Планирование экспериментов и статистический анализ» в Материалах и методах, включая добавление информации статистического анализа для измерений цитрат-синтазы в Дополнительный файл 5.

    Необходимо выполнить несколько дополнительных вычислительных анализов.

    - Точность вывода кратного изменения белка.

    Анализ дифференциальной экспрессии обычно выявляет относительно небольшой набор изменяющихся транскриптов / белков на фоне гораздо большего набора невозмущенных. В этих условиях можно предположить, что изменение относительной доли картирования считываний / спектров на транскрипт / белок происходит в первую очередь из-за изменения его собственной численности, а не из кумулятивных эффектов изменений численности многих других транскриптов / белков. .

    Однако данные о митопротеомах, представленные здесь, показывают, что более половины мито-локализованных белков почти в каждой модели KO дифференциально экспрессируются. Полное ремоделирование митохондриального протеома, безусловно, биологически правдоподобно в этих KO-моделях, но вызывает некоторые опасения относительно точности предполагаемых кратных изменений для отдельных белков. В частности, очень распространенные белки OXPHOS сильно истощены во всех моделях KO, что резко меняет состав митопротеома и потенциально увеличивает фракционное представительство оставшихся белков без основного изменения их количества.Тот факт, что авторы идентифицируют наборы белков, которые координированно изменяются в последовательном направлении в моделях KO, обнадеживает и предполагает, что основная направленность сигнала, о котором они сообщают, вряд ли может быть сбита с толку. Чтобы повысить уверенность читателей в том, что отдельные изменения белка точны и сопоставимы, авторы также должны показать: i) распределение содержания белка и распределение кратных изменений контроля / нокаут для всех белков в каждой модели мыши, ii) показать графики, относящиеся к содержанию. белков и их складчатых изменений, чтобы исключить, что изначально малонаселенные белки искусственно раздуваются в КО.MA-график может достичь этой цели, но, возможно, по оси абсцисс должна быть отображена средняя численность только в контроле, а не средняя численность по всем образцам.

    Мы построили графики распределения для интенсивности количественного определения без метки Log2 (LFQ), определенной масс-спектрометрией для всех количественно определенных белков, графики распределения для кратных изменений нокаута (L / L, cre) по сравнению с контролями (L / L), и графики MA, показывающие взаимосвязь между log2 кратными изменениями по сравнению со средней интенсивностью LFQ для контролей (L / L), нокаутом (L / L, cre) и обоими для нокаутной линии мышей.Рисунки представлены на Рисунке 1 - добавление к рисунку 4, и добавлены пояснения к рисунку, объясняющие эти новые панели.

    В целом, мы не ожидаем большого увеличения соотношений, поскольку есть как повышающие, так и понижающие регулируемые белки с одинаковой величиной во всех моделях мышей с нокаутом, а возмущения митопротеомов значительно различаются для Twinkle, Tfam и Polrmt. против нокаутов Lrpprc и Mterf4 из-за обилия миторибосомных белков.Однако MA-графики действительно показали, что некоторые из белков с более высокими значениями кратности log2 во всех линиях мышей соответствуют белкам с более низкой интенсивностью LFQ, и их кратность изменения, таким образом, может быть увеличена. Среди этих белков - ALDh2L2, ALDh28A1, MTHFD2, MAOA и PYCR1. В соответствии с низкой интенсивностью LFQ и заметной активацией, эти белки были обнаружены во всех пробах с нокаутом, но контроли имеют много условных значений (см. Дополнительный файл 8). Мы проверили уровни белка ALDh28A1, MTHFD2 и PYCR1 с помощью иммуноблотов на митохондриальных экстрактах (см. Наш ответ на пункт 1 и рисунок 5 - рисунок в приложении 2, рисунок 6C) и обнаружили постоянное увеличение уровней белка, что дает уверенность в критериях фильтрации, которые были использованы для анализа митопротеомных данных.Мы благодарим рецензентов за предложение провести этот анализ и считаем, что добавленный рисунок 1 - рисунок в приложении 4 поможет читателям в интерпретации данных, представленных в нашей статье.

    - Систематическая систематическая ошибка при отборе проб белка.

    Авторы должны выполнить некоторые анализы, чтобы проверить, систематически ли их протеомный конвейер пропускает или недостаточно представляет определенные классы белков, такие как белки с низким содержанием, гидрофобные по сравнению с заряженными, связанные с мембраной или свободные.Выбор столбца, последовательность сбора данных MS и т. Д. Могут повлиять на эту выборку. Это можно легко сделать, взяв всю коллекцию MitoCarta2.0 и разделив ее на два непересекающихся набора: обнаруженные белки MitoCarta2.0 (набор 1) и те белки MitoCarta2.0, которые не обнаружены (набор 2). Затем кумулятивная функция распределения (cdf) pI, гидрофобности, обилия РНК-seq, может быть построена для набора 1 по сравнению с набором 2. Такой график выявит любые систематические отклонения в их наборах данных протеомики, снова помогая продемонстрировать его сильные и слабые стороны.

    Мы построили графики кумулятивной функции распределения, включающие все белки MitoCarta2, которые были обнаружены и не обнаружены, и проанализированы на предмет потенциальной систематической ошибки в отношении гидрофобности, заряда и численности. Мы определили обнаруженные белки как количественно определенные белки MitoCarta2, обнаруженные по крайней мере в одной линии мышей с нокаутом, другими словами, белки, которые соответствовали критериям фильтрации, как описано в подразделе «Количественный анализ белков» в разделе «Материалы и методы» и в дополнительном файле 1.Эти анализы выявили склонность к обилию белков, что является общим ограничением для масс-спектрометрических подходов с дробовиком. Однако не было больших различий в отношении гидрофобности и заряда, в частности, когда последовательность митохондриального нацеливающего пептида была удалена. Мы добавили описание этих анализов в вышеупомянутый подраздел «Материалы и методы». Результаты были включены в подраздел «Комплексное секвенирование РНК и масс-спектрометрия без меток для определения клеточных и митохондриальных ответов на дисфункцию OXPHOS у мышей», второй абзац и рисунок 1 - приложение к рисунку 3.Данные, используемые для оценки смещения белков, включены в новый дополнительный файл 7.

    - Визуализация мишеней факторов транскрипции.

    В статье особое внимание уделяется факторам транскрипции Atf4 и c-Myc как организаторам реакции на митохондриальную дисфункцию, но ни одна из фигур, разбивающих гены на категории, не включает такие категории, как «мишень Atf4» или «мишень c-Myc». . Аннотации к целевым объектам можно найти в литературе (например, Han et al.2013, для Atf4).

    Мы провели анализ обогащения факторов транскрипции на общих значительно регулируемых генах (скорректированный p <0,05) в пяти линиях мышей с нокаутом, используя плагин Cytoscape iRegulon. Оба, Atf4 и Myc , входят в число прогнозируемых обогащенных факторов транскрипции на основе треков ChIP-seq или коллекций Motif. Мы создали тепловые карты, представляющие кратные изменения экспрессии генов ATF4 и MYCtarget (полученные от Han et al., 2013 и Seitz et al., 2011, соответственно) в 5 сердцах мышей с нокаутом по сравнению с контролем. Митохондриальные гены-мишени проиллюстрированы на новом рисунке 3C-D, а общее количество целевых генов показано на новом рисунке 3 - добавление к рисунку 1. В соответствии с новыми подписями к рисункам были добавлены. Данные, подтверждающие анализ iRegulon, были добавлены в новый Дополнительный файл 6, а результаты анализов были добавлены в подраздел «Результаты» «Факторы транскрипции Atf4 и Myc увеличиваются в сердцах мышей с тяжелой митохондриальной дисфункцией».

    Метод анализа включен в раздел «Материалы и методы». Подраздел «Анализ канонических путей в данных RNA-Seq» был изменен на «Анализ данных RNA-Seq». В этот раздел добавлен текст, объясняющий новый биоинформатический анализ. Кроме того, мы изменили формулировку «и значительные изменения в нескольких генах-мишенях MYC» на «Примечательно, что все нокауты в нашем исследовании показывают резкое увеличение количества транскриптов Myc и значительные изменения в нескольких генах-мишенях MYC, что подтверждает идею об участии MYC. в ремоделировании метаболизма митохондрий при тяжелой митохондриальной дисфункции.”

    Кажется вероятным, что такие категории, как «апоптоз», «деградация и стрессовая реакция», «заряд тРНК» и «митохондриальный путь 1С», которые демонстрируют наиболее сильную корреляцию между транскриптом и белком, - все они включают многочисленные мишени этих факторов транскрипции. . Таким образом, основная тенденция определяется их совместной регуляцией транскрипции, а не разрозненными функциональными категориями. Авторам рекомендуется найти способ включить это по крайней мере в одну из фигур «генной категории», а также, возможно, и в графики вулканов.

    Мы согласны с тем, что гены, которые показывают самую сильную корреляцию транскрипт / белок, включают некоторые из мишеней ATF4 / MYC. Таким образом, мы включили анализ регуляции транскрипции двумя факторами транскрипции. Мы раскрасили митохондриальные гены-мишени либо ATF4, либо MYC на диаграммах рассеяния RNA-Seq по сравнению с данными протеомики для всех нокаутов различных категорий. Мы показываем эти данные для категорий, которые имеют явные изменения на уровне транскриптов, таких как апоптоз, деградация и стрессовая реакция, митохондриальный путь 1 C, а также метаболизм пирувата и аминокислот на новом рисунке 4 - добавлении к рисунку 3.Хотя наши данные показывают четкую корреляцию между их генами-мишенями и некоторыми из наших категорий, мы не обнаруживаем одинаковый транскрипционный ответ во всех генах-мишенях. Поскольку регуляция транскрипции через ATF4 и MYC очень сложна, мы не уверены, что можем делать какие-либо выводы о причинной реакции на основе проведенных нами экспериментов. Мы объяснили эти проблемы, добавив текст в подраздел «Факторы транскрипции Atf4 и Myc увеличиваются в сердцах мышей с тяжелой митохондриальной дисфункцией» и подраздел «Факторы транскрипции Atf4 и Myc увеличиваются в сердцах мышей с тяжелой дисфункцией митохондрий», шестой абзац, поскольку а также путем добавления панелей C и D к рисунку 3 и создания нового рисунка 3 - добавления к рисунку 1.

    Вдоль этой линии анализа было бы интересно обсудить последствия для клетки, если бы эти транскрипционные ответы были отменены? Будет ли респираторная дисфункция скорее ускоренной (из-за меньшего синтеза белка оксфос) или менее серьезной, меньшим синтезом белка оксфос или меньшими «вторичными реакциями», связанными со стрессом, такими как увеличение митохондриальных протеаз?

    Оба, ATF4 и MYC, регулируют несколько важных клеточных процессов во время клеточного цикла и ответ на стресс.Таким образом, отмена полных транскрипционных ответов этих факторов транскрипции будет иметь серьезные побочные эффекты для выживания клеток. Однако сильное нарушение регуляции митохондриального протеома, которое мы обнаруживаем на различных моделях мышей с нокаутом, с первичным дефектом экспрессии гена мтДНК и отсутствием кодируемых мтДНК белков OXPHOS, ясно показывает, что вторичные реакции на стресс вносят значительный вклад в измененный ландшафт митохондриального протеома. при митохондриальной дисфункции. Недавно Кан и соавторы показали, что в скелетных мышцах mTORC1 действует выше ATF4 и регулирует некоторые реакции на стресс при дисфункции митохондрий.Лечение рапамицином отменило активацию этих стрессовых реакций и улучшило клинический фенотип этих моделей мышей, что указывает на то, что контроль вторичных реакций на стресс снизит скорость прогрессирования респираторной дисфункции. Поскольку мы считаем, что проведение экспериментов для ответа на этот вопрос выходит за рамки нашей рукописи, вместо этого мы включили обсуждение, основанное на доступной литературе (Обсуждение, четвертый абзац).

    https: // doi.org / 10.7554 / eLife.30952.046

    Обзор рода летучих мышей Halicmetus Alcock, 1891 из австралийских вод, с описанием двух новых видов (Lophiiformes: Ogcocephalidae)

    Alcock, A.W. (1891) Класс Рыбы. В : II. Заметки по естествознанию с индийского морского исследовательского парохода "Исследователь" Х. М., командир Р. Ф. Хоскин, Р. Н., командир. Серия II. № 1. Об итогах глубоководных дноуглубительных работ в сезоне 1890–91. Анналы и журнал естественной истории , серии 6, 8 (43/44), стр.16–34 + 119–138, плс. 7–8.

    Алкок, A.W. (1898) Иллюстрации зоологии Королевского индийского морского парохода «Исследователь» под командованием командира Т. Х. Хеминга и Р. Н. Фишеса. Часть V . Офис начальника государственной типографии, Тисна, Калькутта, 7 пл. [пожалуйста. 18–24]

    Брэдбери, М.Г. (1967) Роды морских окуней. Copeia , 1967 (2), 399–422.
    https://doi.org/10.2307/1442130

    Брэдбери, М. (1980) Пересмотр рода рыб Ogcocephalus с описанием новых видов из западной части Атлантического океана (Ogcocephalidae; Lophiiformes). Слушания Калифорнийской академии наук , Series 4, 42 (7), 229–285.

    Bradbury, M.G. (2003) Семейство Ogcocephalidae Jordan 1895 - летучие мыши. Калифорнийская академия наук Аннотированные контрольные списки рыб , 17, 1–17.

    Brauer, A. (1902) Diagnosen von neuen Tiefseefischen, welche von der Valdivia-Expedition gesammelt sind. Zoologischer Anzeiger , 25 (668), 277–298.

    Eschmeyer, W.N., Fricke, R., van der Laan, R. (2018) Каталог рыб: роды, виды, справочная информация.Доступно по адресу: http://researcharchive.calacademy.org/research/ichthyology/catalog/fishcatmain.asp (по состоянию на 10 октября 2018 г.)

    Ho, H.-C. И Шао, К.-Т. (2011) Аннотированный контрольный список и типовой каталог родов и видов рыб, описанных на Тайване. Zootaxa , 2957, 1–74.

    Хо, Х.-К., Эндо, Х. и Сакамаки, К. (2008) Новый вид Halicmetus (Lophiiformes: Ogcocephalidae) из западной части Тихого океана, с комментариями о сородичах. Зоологические исследования , 47 (6), 767–773.

    Международная комиссия по зоологической номенклатуре (2018) Международный кодекс зоологической номенклатуры. 4 -е издание . Онлайн-версия. Доступно по адресу: http://iczn.org/iczn/index.jsp (по состоянию на 10 октября 2018 г.)

    Kulbicki, M., Randall, JE & Rivaton, J. (1994) Контрольный список рыб с островов Честерфилд (Coral Море). Micronesica , 27 (1/2), 1–43.

    Last, P.R., Lyne, V.D., Yearsley, G.K., Gledhill, D.C., Gomon, M.Ф., Рис, А.Дж. И Уайт, W.T. (2005) Проверка национальных наборов данных о демерсальных рыбах для районирования австралийского континентального склона и внешнего шельфа (глубина> 40 м). National Oceans Office, Hobart, 99 pp. [Procite: 6eda5546-edc5-48cf-9acb-6f7fbf9ffc46]

    Линдберг, Г.У., Федоров, В.В. & Красюкова, З.В. (1997) Рыбы Японского моря и прилегающих частей Охотского и Желтого морей. Часть 7. Телеостомия. Актиноптеригии. Osteichthyes. XXXII. Dactylopteriformes – XXXVII.Pegasiformes. (CCII. Fam Dactylopteridae – CCXIX. Fam. Pegasidae). Справочник по идентификации животных, Зоологический институт Российской академии , 168, 1–350.

    Пакстон, Дж. Р., Хоз, Д. Ф., Аллен, Г. Р. & Hanley, J.E. (1989) Зоологический каталог Австралии. Vol. 7. Рыбы. От Petromyzontidae до Carangidae . Издательская служба правительства Австралии, Канберра, 665 стр.

    Рэдклифф, Л. (1912) Новые стеблеобразные рыбы с Филиппинских островов и прилегающих вод.[Научные результаты филиппинского рейса парохода Fisheries «Альбатрос», 1907–1910 гг. № 16]. Труды Национального музея США , 42 (1896), 199–214, pls. 16–27.

    Вебер, М. (1913) Die Fische der Siboga-Expedition. E. J. Brill, Leiden, 710 pp., 12 pls.

    Вебер М. и де Бофор Л.Ф. (1962) Рыбы Индо-Австралийского архипелага. XI. Scleroparei, Hypostomides, Pediculati, Plectognathi, Opisthomi, Discocephali, Xenopterygii , 11, 1–481.

    % PDF-1.7 % 1720 0 объект > эндобдж xref 1720 132 0000000016 00000 н. 0000004351 00000 п. 0000004657 00000 н. 0000004686 00000 н. 0000004741 00000 н. 0000004778 00000 н. 0000005446 00000 н. 0000005604 00000 п. 0000005783 00000 н. 0000005953 00000 н. 0000006087 00000 н. 0000006265 00000 н. 0000006389 00000 п. 0000006514 00000 н. 0000006638 00000 н. 0000006792 00000 н. 0000006970 00000 п. 0000007149 00000 н. 0000007286 00000 н. 0000007370 00000 н. 0000007451 00000 п. 0000007535 00000 н. 0000007618 00000 н. 0000007701 00000 н. 0000007784 00000 н. 0000007867 00000 п. 0000007950 00000 н. 0000008033 00000 н. 0000008116 00000 п. 0000008199 00000 н. 0000008282 00000 н. 0000008365 00000 н. 0000008448 00000 н. 0000008531 00000 н. 0000008614 00000 н. 0000008697 00000 н. 0000008780 00000 н. 0000008863 00000 н. 0000008946 00000 н. 0000009029 00000 н. 0000009112 00000 н. 0000009195 00000 н. 0000009278 00000 н. 0000009361 00000 п. 0000009444 00000 п. 0000009527 00000 н. 0000009610 00000 п. 0000009693 00000 п. 0000009776 00000 н. 0000009859 00000 н. 0000009942 00000 н. 0000010025 00000 п. 0000010108 00000 п. 0000010190 00000 п. 0000010272 00000 п. 0000010354 00000 п. 0000010436 00000 п. 0000010517 00000 п. 0000021976 00000 п. 0000034325 00000 п. 0000046038 00000 п. 0000058816 00000 п. 0000070950 00000 п. 0000082571 00000 п. 0000082939 00000 п. 0000083312 00000 п. 0000084091 00000 п. 0000085110 00000 п. 0000085626 00000 п. 0000086250 00000 п. 0000087132 00000 п. 0000087298 00000 п. 0000087573 00000 п. 0000087746 00000 п. 0000088106 00000 п. 0000088533 00000 п. 0000088903 00000 п. 0000089509 00000 п. 0000089842 00000 н. 00000 00000 п. 00000 00000 п. 0000094810 00000 п. 0000095186 00000 п. 0000095632 00000 п. 0000095879 00000 н. 0000097135 00000 п. 0000109384 00000 п. 0000117708 00000 н. 0000123913 00000 н. 0000131710 00000 н. 0000133187 00000 н. 0000137223 00000 п. 0000137324 00000 н. 0000137433 00000 н. 0000137528 00000 н. 0000138772 00000 н. 0000139027 00000 н. 0000139353 00000 п. 0000139420 00000 н. 0000139854 00000 н. 0000140071 00000 н. 0000140358 00000 п. 0000140894 00000 н. 0000141018 00000 н. 0000141551 00000 н. 0000141671 00000 н. 0000142690 00000 н. 0000142809 00000 н. 0000142870 00000 н. 0000143074 00000 н. 0000143194 00000 н. 0000143307 00000 н. 0000143539 00000 н. 0000143678 00000 н. 0000143813 00000 н. 0000143946 00000 н. 0000144114 00000 п. 0000144268 00000 н. 0000144441 00000 н. 0000144602 00000 н. 0000144768 00000 н. 0000144952 00000 н. 0000145084 00000 н. 0000145262 00000 н. 0000145413 00000 н. 0000145546 00000 н. 0000145696 00000 п. 0000145828 00000 н. 0000145998 00000 н. 0000146131 00000 п. 0000004150 00000 н. 0000003002 00000 п. трейлер ] / Назад 2046519 / XRefStm 4150 >> startxref 0 %% EOF 1851 0 объект > поток hb``f` * ̀

    .

    Оставить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *