Ферменты первичной защиты от окислительного стресса у вакуолей клеток растений

• Автор: Ишеева, Оксана Дамбинимаевна
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Окислительный стресс
2.1.1. Генерация активных форм кислорода
2.1.2. Сенсоры АФК
2.1.3. Антиоксидантная защита
2.1.3.1. Классификация антиоксидантной системы
2.1.3.2. Антикислородная система защиты
2.1.3.3. Антирадикальная система защиты
2.1.3.4. Антиперекисная система защиты
2.1.4. Роль пероксидазы и СОД в регуляции редокс-статуса
2.2. Центральная вакуоль клеток растений
2.2.1. Вакуолярное содержимое
2.2.2. Вакуолярная мембрана - тонопласт
2.2.3. Функции центральной вакуоли
2.2.4. Антиоксидантная система вакуолей клеток растений
2.3. Выводы из обзора литературы, постановка цели и
задач исследования
3. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Растительный материал
3.2. Выделение органелл
3.2.1. Метод выделения вакуолей
3.2.2. Выделение пластид
3.2.3. Выделение ядер
3.2.4. Выделение митохондрий
3.3. Оценка степени загрязнения изолированных органелл
3.3.1. Оценка степени загрязнения фракции вакуолей
3.3.2. Оценка степени загрязнения фракций пластид и митохондрий
3.4. Получение водных экстрактов из ткани корнеплода и
выделенных органелл
3.5. Метод определения белка по Бредфорд
3.6. Определение активности супероксиддисмутазы
3.7. Определение активности пероксидазы
3.8. Электрофоретические методы определения
активности ферментов
3.8.1. Электрофорез нативных белков
3.8.2. Изоэлектрофокусирование белков
3.8.3. Визуализация активности СОД в ПААГ
3.8.4. Определение активности пероксидазы в ПААГ
3.8.5. Определение активности каталазы в ПААГ
3.9. Статистическая обработка данных
3.10. Использованные реактивы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Определение чистоты фракции вакуолей
4.2. Исследование супероксиддисмутазы во фракциях изолированных органелл
4.2.1. Идентификация супероксиддисмутазы в вакуолях
4.2.2. Идентификация активности супероксиддисмутазы в пластидах, ядрах и митохондриях
4.3. Исследование во фракциях изолированных вакуолей ферментов, утилизирующих перекись водорода
4.3.1. Идентификация каталазы в вакуолях
4.3.2. Идентификация и исследование активности пероксидазы
во фракциях изолированных вакуолей
4.3.3. Исследование способности пероксидазы окислять бетацианины вакуолей корнеплодов свеклы
4.4. Динамика активности и изменение изоферментного состава СОД и пероксидазы в зависимости от стадии развития растения
4.4.1. Активность и изоферментный состав СОД
в онтогенезе растения
4.4.2. Активность и изоферментный состав пероксидазы
в онтогенезе растения
4.5. Динамика pH клеточного сока корнеплодов в онтогенезе растения
4.6. Динамика активности ферментов и изменение изоферментного состава в зависимости от стрессовых условий
4.6.1. Активность и изоферментный состав СОД и пероксидазы
при абиотическом стрессе
4.6.2. Активность и изоферментный состав СОД и пероксидазы
при биотическом стрессе
5. ОБСУЖДЕНИЕ
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
7. ВЫВОДЫ
8. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

количество мРНК Cu,Zn-CO/( хлоропластов молодых листьев табака (Nicotiana tabacam L.) было в 4 раза выше по сравнению с таковым зрелых листьев (Бараненко, 2006). Причиной различной регуляции экспрессии генов СОД в процессе роста и развития, а также при стрессовых воздействиях является отличие их промоторных участков, это говорит о том, что они регулируются разными механизмами. Так, в промоторных участках генов, кодирующих пластидную Си,Кп-СОД, обнаружены участки, которые действуют в процессах роста и развития растений. Промоторный участок гена Sod-3.1 в листьях кукурузы содержит локус, отвечающий на воздействие салициловой кислоты, тогда как в других генах этого семейства (Sod-3.2, Sod-3.3 и Sod-3.4) данный локус отсутствует. Однако они имеют участки, отвечающие на воздействие АБК. В промоторном участке гена, кодирующего цитозольную Сип-СОД в проростках риса (Oryza sativa L.), обнаружен cis-элемент, чувствительный к окислительному стрессу и названный CORE (coordinative regulatory element for antioxidative defense). Этот элемент отвечал на обработку метилвиологеном (индуктором супероксидных радикалов) и не активировался при действии Н202 (Tsukamoto et al., 2005). Активность цитозольной Cu,Zn-COД, таким образом, может регулироваться АФК, в частности супероксидными радикалами, которые она дисмутирует.
Супероксиддисмутаза является ключевым элементом антирадикальной защиты всех организмов. В связи с этим фермент активно изучается, поскольку вызывает огромный интерес и привлекает особое внимание специалистов многих областей исследования: медицины; физиологии
растений, человека и животных; микробиологии и т.д.
2.1.З.4. Антиперекисная система защиты
Для защиты от повреждающего действия перекисей в организме сформировалась антиперекисная линия защиты. Несмотря на то, что перекись водорода является слабым окислителем, она тем не менее, может участвовать в инициации перекисного окисления липидов, вызывать нарушение проницаемости биомембран, взаимодействовать с ДНК. Эти токсические эффекты, вызванные переизбытком Н202, не проявляются до тех