Физиологическая роль НАДФН-оксидазной ферментной системы бобового растения на начальных этапах взаимодействия с Rhizobium при воздействии неблагоприятных внешних факторов

• Автор: Ищенко, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Симбиотическое взаимодействие клубеньковых бактерий и бобовых растений

1.1.1. Начальные этапы бобово-ризобиального симбиоза

1Л.2. Сходство ранних ответов растений при взаимодействии с

симбиотическими и патогенными микроорганизмами

1Л.З. Защитные реакции растения-хозяина и их контроль микроорганизмами на начальных этапах бобово-ризобиального симбиоза и патогенеза

1.2. Активные формы кислорода и их биологическая роль

1.2.1. Роль активных форм кислорода при бобово-ризобиальном симбиозе

1.3. НАДФН-оксидазная сигнальная система
1.3 Л. НАДФН-оксидаза животных
1.3.2. НАДФН-оксидаза растений
1.3.2.1. Регуляция активности НАДФН-оксидазы растений
1.3.2.2. Влияние факторов внешней среды на активность
НАДФН-оксидазы растений
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Объект исследования
2.2. Методики исследований
2.2.1. Определение активности НАДФН-оксидазы
2.2.2. Определение общего растворимого белка
2.2.3. Определение скорости роста
2.2.4. Определение пероксида водорода
2.2.5. Определение активности каталазы

2.3. Статистическая обработка результатов
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Влияние ризобиальной инфекции на активность некоторых компонентов НАДФН-оксидазной сигнальной системы
3.1.1. Влияние ризобиальной инфекции на скорость роста корней проростков гороха на фоне различных концентраций метилвиологена
3.1.2. Влияние ризобиальной инфекции на содержание пероксида водорода в корнях проростков гороха на фоне различных концентраций метилвиологена
3.1.3. Влияние ризобиальной инфекции на активность каталазы в корнях проростков гороха на фоне различных концентраций метилвиологена
3.1.4. Влияние окислительного стресса на начальные этапы симбиотического взаимодействия ризобий с корнями проростков гороха
3.2. Активность НАДФН-оксидазы на начальных этапах бобово-ризобиального взаимодействия
3.2.1. Активность НАДФН-оксидазы в клеточных фракциях корней проростков гороха
3.2.2. Ингибиторный анализ
3.2.3. Влияние различных по конкурентоспособности штаммов клубеньковых бактерий на активность НАДФН-оксидазы в зонах корней проростков гороха, имеющих неодинаковую чувствительность к ризобиальной инфекции
3.3. Активность НАДФН-оксидазы в корнях проростков гороха при ризобиальной инфекции в зависимости от действия неблагоприятных факторов окружающей среды
3.3.1. Низкая положительная температура
3.3.2. Высокая доза азота

3.3.2.1. Нитропруссид натрия
3.3.3. Инокуляция Escherichia coli
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

НАДФН-оксидазный ферментный комплекс имеет сложную структуру, а его активность тонко регулируется при помощи механизмов внутриклеточной сигнализации. Данный фермент представляет собой цепь переноса электронов от внутриклеточного НАДФН к 02 с противоположной стороны мембраны, использующий в качестве субстрата НАДФН и 02. При соответствующей активации, НАДФН-оксидаза катализирует реакцию окисления НАДФН до НАДФ+ и одновременного одноэлектронного восстановления кислорода до супероксидного анион-радикала (Клюбин, Гамалей, 1997):
02 + НАДФН -» О Г + НАДФ+ + Н+
Супероксидный анион-радикал представляет собой частицу, имеющую неспаренный электрон на внешней электронной орбитали (Тихонов, 1997) и обладает как окислительными, так и восстановительными свойствами (Афанасьев, 1979). В водных растворах О 2* может проявлять восстановительные (с хинонами, цитохромом с) и окислительные (с аскорбатом) свойства; он является слабым нуклеофилом, способен присоединяться только к активированной двойной связи (нитроны), но не может осуществить отрыв атома водорода от субстрата (Мерзляк, 1989). О Г может непосредственно вызывать окислительные модификации определенных внутриклеточных макромолекул. Среди мишеней, способных к прямому окислению ОГ, - белковые молекулы, содержащие [Ре8]-кластеры. Следствием этого являются инактивация белковых молекул и высвобождение Ре3+, которое в свою очередь может восстанавливаться клеточными редуктантами, в том числе и радикалом О до Ре2+ и затем принимать участие в реакции Фентона с образованием гидроксильных радикалов (’ОР1). Таким образом, О)’может вызывать как прямые повреждающие эффекты, так и служить источником образования других, в том числе и более токсичных, форм кислорода (гидроксильные и гидроперекисные радикалы, пероксинитрит). Поэтому клетка нуждается в