Адаптация дрожжей Yarrowia lipolytica к стрессовым воздействиям

• Автор: Бирюкова, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 96 с. : ил.

Список сокращений
I. ВВЕДЕНИЕ
1.1 Актуальность проблемы
1.2 Состояние вопроса
1.3 Цель и задачи исследования
1.4 Научная новизна
1.5 Практическая значимость
1.6 Апробация работы
II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1. Окислительный стресс
1.1. Источники АФК
1.2. Механизм действия АФК
1.3 .Защитные системы против окислительного стресса
1.3.1. Антиоксидантные системы
Альтернативные переносчики электронов (терминальные
оксидазы)
Образование изоформ ферментов
1.3.4. Системы, поддерживающие редокс-потенциал в клетке
1.3.5. Системы, восстанавливающие повреждения
1.3.6. Полиамины в защите клеток от окислительного стресса
1.4. Регуляция генной экспрессии антиоксидантных систем
Глава 2. Тепловой стресс
2.1. Белки теплового шока
2.2. Регуляция синтеза белков теплового шока
2.3. Убиквитин
2.4. Белки общего стрессорного ответа
2.5. Трегалоза
2.6. Спирты, участвующие в защите клеток от теплового воздействия
Глава 3. Этанольный стресс
3.1. Влияние этанола на плазматическую мембрану
3.2. Метаболизм этанола
III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЯ ЧАСТЬ
Глава 4. Материалы и методы исследования
4.1. Микроорганизмы и условия выращивания
4.2. Определение активности дыхания
4.3. Создание стрессовых условий
4.4. Определение выживаемости клеток
4.5. Определение влияния pH на выживаемость клеток
4.6. Экстракция и определение цАМФ
4.7. Получение бесклеточных экстрактов
4.8. Определение супероксиддисмутазы
4.9. Определение каталазы
4.10. Определение глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы
4.11. Определение глутатионредуктазы
4.12. Определение НАД+-зависимой алкогольдегидрогеназы
4.13. Определение белка
4.14. Ультратонкие срезы клеток
IV. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 5. Адаптация Г. ІіроІуНса к действию оксидантов
5.1. Выживаемость клеток в зависимости от действия оксидантов (Н202, менадиона и юглона)
5.2. Перекрёстная устойчивость У. ІіроІуНса к различным
оксидантам
5.3. Активность антиоксидантных ферментов 7. ІіроІуНса
Глава 6. Адаптация 7. ІіроІуНса к действию температуры
6.1 Выживаемость 7 ІіроІуНса после воздействия
температуры
6.2. Перекрёстная устойчивость клеток к различным стрессам
6.3 Влияние pH на термоустойчивость 7. ІіроІуНса
6.4. Активность антиоксидантных ферментов 7. ІіроІуНса в условиях
теплового стресса
Глава 7. Адаптация 7. ІіроІуНса к действию этанола
7.1 Выживаемость клеток после воздействия этанола
7.2 Перекрёстная устойчивость клеток к различным стрессам
7.3 Активность антиоксидантных ферментов в условиях этанольного
стресса
Глава 8. Дыхательная активность 7. ІіроІуНса в условиях окислительного, теплового и этанольного стрессов
8.1 Дыхательная активность 7 ІіроІуНса в условиях окислительного стресса
8.2 Дыхательная активность 7. ІіроІуНса в условиях теплового
стресса
8.3. Участие альтернативной оксидазы в адаптивном ответе клеток на окислительный и тепловой стрессы
8.4 Дыхательная активность 7. ІіроІуНса в условиях этанольного стресса
8.5 Участие альтернативной оксидазы в адаптивном ответе клеток на
действие этанола
Глава 9. Изменение динамики внутриклеточного пула цАМФ при
воздействии оксидантов, температуры и этанола
Глава 10. Изучение изменений ультраструктуры клеток 7. ІіроІуНса в условиях окислительного, теплового и этанольного стрессов
10.1. Ультраструктура клеток из различных фаз роста
10.2. Ультраструктура клеток 7. ІіроІуНса в условиях окислительного стресса
10.3. Ультраструктура клеток 7. ІіроІуНса в условиях теплового
шока
10.4. Ультраструктура клеток 7. ІіроІуНса в условиях этанольного стресса
V. ВЫВОДЫ
VI. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список сокращений
АФК - активные формы кислорода цАМФ - циклический аденозин монофосфат АТФ — аденозин трифосфат
БГК - бензгидроксамовая кислота, ингибитор альтернативной оксидазы
02" - супероксидный анион радикал
ОН" - гидроксильный радикал
СОД - супероксиддисмутаза
АДГ - алкогольдегидрогеназа
АО - алкогольоксидаза
ПОЛ - перекисное окисление липидов
БТШ — белки теплового шока
GST - глутатионтрансфераза
М.М. - молекулярная масса
ГФДГ - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа
ФМСФ - фенилметилсульфонилфторид

Время инкубации, мин.
Рис. 5. Устойчивость К Hpolytica из экспоненциальной (1; 3; 4) и стационарной (2) фаз роста к тепловому воздействию.
1,2- 45°С; 3 - 37°С; 4 - 45°С, преиикубация при 371’С (60 мин).
6.2. Перекрёстная устойчивость клеток к различным стрессовым воздействиям.
Известно, что у микроорганизмов один вид стрессового воздействия может индуцировать устойчивость к другим стрессорам (Piper, 1993). Нами изучена возможность повышения устойчивости клеток к тепловому воздействию путем предобработки малыми (нелетальными), дозами оксидантов, Н2О2 или менадионом (супероксидгенерирующим агентом). Как показано на рис. 6 (кривая 2), предобработка клеток из экспоненциальной фазы роста нелетальной дозой Н2О2 (0.5 мМ, 60 мин) приводила к увеличению выживаемости (до 30%) при последующем воздействии высокой температуры (45°С).
Аналогичные результаты по увеличению выживаемости при 45°С были получены после предобработки клеток из экспоненциальной фазы роста нелетальной дозой менадиона (0.05 мМ) (кривая 3).
Представлялось важным также определить способность Y. Hpolytica развивать устойчивость к действию оксидантов после мягкой тепловой обработки. На рис. 7 показано, что тепловая «закалка» приводила к увеличению устойчивости клеток при добавлении высокой дозы Н2О2 (120 мМ) (кривая 2). Следует отметить, что мягкое тепловое воздействие обеспечивало практически такую же выживаемость Y. Hpolytica, как и предобработка нелетальиой дозой Н2О2 (0.5 мМ) (кривая 3).