Гормональная и антиоксидантная системы при ответе растения на тепловой шок

• Автор: Веселов, Александр Павлович
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 255 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РОЛИ ГОРМОНАЛЬНОЙ И АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМ В ОТВЕТЕ РАСТЕНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ
1.1. Стресс, как общий неспецифичный защитный ответ
и его особенности у растений
1.2. Регуляторные функции и участие фитогормонов
в реакциях стресса
1.3. Система окислительного гомеостаза у растений,
её взаимодействие с фитогормонами
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований и постановка опытов
2.2. Определение содержания фитогормонов в тканях
2.3. Анализ продуктов перекисного окисления липидов
и компонентов антиоксидантной системы
2.4. Выделение везикулярной фракции плазмалеммы
и определение Н+-АТФазной активности
2.5. Оценка уровня экспрессии гена супероксиддисмутазы
2.6. Выделение хроматина и определение ассоциированной
с ним протеинкиназной активности
2.7. Определение активности протеиназ
2.8. Выделение и характеристика структуры полисом
2.9. Компьютерный анализ математической модели
2.10. Статистическая обработка данных
Глава 3. ОТВЕТНЫЕ РЕАКЦИИ НА ТЕПЛОВОЙ ШОК ФИТОГОРМОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
3.1. Изменения в фитогормональном балансе при продолжительном тепловом шоке и в период его последействия
3.2. Быстрые ответные реакции ИУК и АБК
Глава 4. ФОРМИРОВАНИЕ ОТВЕТА НА ТЕПЛОВОЙ ШОК АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ
4.1. Активация перекисного окисления липидов и ответные реакции антиоксидантной системы при тепловом шоке
4.2. Регуляторное влияние липопероксидации
на активность Н+- АТФазы плазмалеммы
Глава 5. ЭКСПРЕССИЯ ГЕНА СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗЫ И АКТИВНОСТЬ АССОЦИИРОВАННЫХ С ХРОМАТИНОМ ПРОТЕИНКИНАЗ
5.1. Активация при тепловом шоке экспрессии гена супер-оксиддисмутазы и регуляторное влияние на неё ИУК
5.2. Влияние теплового шока и фитогормонов на активность ассоциированных с хроматином протеинкиназ
Глава 6. АКТИВНОСТЬ ПРОТЕИНАЗ И СОСТОЯНИЕ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ БЕЛОКСИНТЕЗИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ В УСЛОВИЯХ ТЕПЛОВОГО ШОКА
6.1. Изменения состава и активности протеиназ
6.2. Состояние структуры цитоплазматической белоксинтезирующей системы
Глава 7. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ОТВЕТНЫХ РЕАКЦИЙ ФИТОГОРМОНАЛЬНОЙ И АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМ ПРИ ТЕПЛОВОМ ШОКЕ РАСТЕНИЙ
7.1. Построение и анализ модели
7.2. Сопоставление результатов моделирования
с экспериментальными данными
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
АБК Основные сокращения и обозначения - абсцизовая кислота
АО - антиоксидантные (ферменты, система защиты и т.д.)
АФК - активные формы кислорода
АЦК - 1 - аминоциклопропан - 1 - карбоновая кислота
Б АП - 6-бензиламинопурин
БТШ - белки теплового шока
ГП - гидроперекиси
ГР - глутатионредуктаза
ГТ - глутатион Б-трансферазы
дк - диеновые конъюгаты
кДШС - комплементарная ДНК
ИУК - Р-индолил-3-уксусная кислота
МДА - малоновый диальдегид
ПОЛ - перекисное окисление липидов
сод - супероксиддисмутаза
тш - тепловой шок
вБН - восстановленный глутатион
вБЗО - окисленный глутатион
О-белки - ГТФ-связывающие белки
РҐ-АТФаза - протонная АТФаза
НБЕ - элемент теплового шока
Н02* - пероксил-радикал
НО* - гидроксил-радикал
о2‘ - супероксидный анион-радикал
О-* - оксильный анион-радикал
'02 - синглетный кислород
Рн - неорганический фосфат

торая влияет на свойства мембран изменяя степень окисленности ненасыщенных жирных кислот (Yamamoto, 1994). Пожалуй, только одна из известных сейчас функций глутатион-8-трансфераз является специфичной для растений - это образование конъюгатов гербицидов. Возможно, что экзогенные ауксины, в частности, 2,4-Д в повышенных концентрациях, также воспринимаются растениями, как ксенобиотики (Ulmasov, Hagen, Guilfoyle, 1994). Однако, прямых доказательств того, что ауксины связываются с каталитическим центром ГТ и подвергаются конъюгированию с глутатионом не получено. У глутатион-8-трансфераз животных, кроме каталитического центра, существует некаталитический связующий участок, который имеет отношение к внутриклеточному транспорту широкого круга гидрофобных и амфиполярных молекул. Согласно некоторым данным, ИУК способна связываться с аналогичным некаталитическим центром у ГТ растений (Bilang, Sturm, 1995). Предполагается, что этот сайт аналогичен по структуре цитоплазматическому белку, связывающему ретиноевую кислоту. Возможно, таким образом ГТ участвуют в поддержании внутриклеточной концентрации и градиента ауксина. Также вполне вероятно, что за счет связывания ауксина с некаталитическим участком фермента, осуществляется прямая регуляция фитогормоном активности ГТ, влияющей на окислительный потенциал клетки. Неконкурентное соединение салициловой кислоты с каталазой вызывает ингибирование активности этого фермента и накопление пероксида водорода, приводя, в конечном счете к индукции экспрессии специфического гена, с которым связывают развитие у растений общей системной устойчивости (Chen, Silva, Kiessing, 1993). Выдвигалось предположение, что ауксин, возможно, воздействует на экспрессию генома аналогичным образом, через активные формы кислорода, как вторичные мессенджеры, регулируя экспрессию гена глутатионтранс-феразы и каталитические свойства этого фермента (Jones, 1994). Прямая аналогия здесь вряд ли приемлема, поскольку в этом случае возникает