Экспрессионная регуляция функционирования сукцинатдегидрогеназы и малатдегидрогеназы в клетках мезофилла и обкладки листьев амаранта (Amaranthus L.) при солевом стрессе

• Автор: Ассиль Мундер Мохаммед Саид Хаба
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ТЕРМИНОВ

АДФ - аденозиндифосфат;

АЛГ - алкогольдегидрогеназа;

АТФ - аденозинтрифосфат;

ВПФП - восстановительный пентозофосфатный путь;

ГЦ - глиоксилатный цикл;

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота;

ДХФИФ - дихлорфенолиндофенол;

ИЦЛ - изоцитратлиаза;

ЛДГ - лактатдегидрогеназа;

НАД1- - никотинамидадениндинуклеотид;

ОА - оксалоацетат;
ПЦР - полимеразная цепная реакция;
РНК - рибонуклеиновая кислота;
СДГ - сукцинатдегидрогеназа;
СДГА - флавопротеин;
СДГВ - железо-серный белок;
СДГС и СДГЮ - субъединицы С и Б сукцинатдегидрогеназы, соответственно;
СУР - сукцинат-убихинон оксидоредуктаза;
ФАД - флавинадениннуклеотид;
Фдк - фитохром дальний красный;
Фк - фитохром красный;
ФМН - флавинмононуклеотид;
ФМС - феназинметасульфат;
ЦТК - цикл трикарбоновых кислот;
ЭТЦ - электронтранспортная цепь; вТР - гуанозинтрифосфат.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Морфо-физиологические и биохимические свойства амаранта
1.1.1. Особенности метаболических процессов у амаранта
1.1.2. Морфо-физиологические характеристики амаранта
1.1.3. Биохимический состав амаранта
1.1.4. Общая характеристика растений рода Атагапікш
1.1.4.1. Краткая характеристика качественных свойств некоторых сортов амаранта
1.2. Физиолого-биохимические аспекты адаптации организмов
к воздействию стрессовых факторов
1.2.1. Общие представления о стрессе
1.2.2. Ионный гомеостаз и солеустойчивость растений
1.2.2.1. Ответная реакция клеточного метаболизма растений
на солевой стресс
1.2.2.2. Биосинтез осмолитов как приспособительная реакция
к условиям солевого стресса
1.2.3. Стратегия адаптации растений к условиям солевого стресса
1.3. Роль ферментов в осуществлении адаптивной реакции клеточного метаболизма растений к неблагоприятным факторам среды
1.3.1. Особенности функционирования малатдегидрогеназы в норме
и в стрессовых условиях
1.3.1.1. Общая характеристика малатдегидрогеназной ферментной системы
1.3.1.2. Физико-химические свойства малатдегидрогеназы
1.3.1.3. Изоферментный состав малатдегидрогеназной ферментной системы
1.3.1.4. Молекулярная биология малатдегидрогеназы
1.3.1.5. Действие стрессоров различной природы на функционирование
мал атдегидрогеназы
1.3.2. Общая характеристика сукцинатдегидрогеназной ферментной
системы
1.3.2.1. Функциональная роль сукцинатдегидрогеназы
1.3.2.2. Физико-химические свойства сукцинатдегидрогеназы
1.3.2.3. Молекулярные аспекты регуляции функционирования сукцинатдегидрогеназы
1.3.2.4. Метаболитная регуляция сукцинатдегидрогеназы
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты и методы
2.1.1. Объект исследования
2.1.2. Методы исследования
2.1.2.1. Постановка эксперимента
2.1.3. Определение активности ферментов
2.1.4. Получение мезофилла и обкладки листьев амаранта
2.1.5. Электрофоретическое исследование изоферментного спектра малатдегидрогеназы
2.1.6. Определение содержания белка
2.1.7. Выделение суммарной клеточной популяции РНК
2.1.8. Аналитический электрофорез нуклеиновых кислот в геле агарозы
2.1.9. Определение качественных и количественных показателей нуклеиновых кислот
2.1.10. Обратная транскрипция
2.1.11. Подбор специфических праймеров для генов малатдегидрогеназы и сукцинатдегидрогеназы
2.1.12. Проведение полимеразной цепной реакции в реальном времени
2.1.13. Выделение геномной ДНК из амаранта
2.1.14. Проведение полимеразной цепной реакции
2.1.15. Статистическая обработка данных

предотвращать необходимость существенной переориентации метаболизма в стрессовых условиях. Хотя это и является энергетически дорогим, растения могут постоянно поддерживать такие адаптивные механизмы в ожидании неблагоприятных условий окружающей среды.
Растения, приспособленные к существованию в условиях избыточного засоления, называют галофитами (от греч. «galos» — соль, < Гликофиты сильно ингибируются или даже умирают от воздействия на них растворов NaCl в концентрации 100-200 ммоль/л, в то время как галофиты могут выживать в избыточном засолении (более 300 ммоль/л). Некоторые галофиты могут быть толерантны к чрезвычайно высоким уровням минерализации почв. Например, A triplex vesicaria может давать высокие урожаи в присутствии 700 ммоль/л NaCl, в то время как растения Salicornia еигораеа остаются живы в 1020 ммоль/л NaCl. Противоположностью им являются очень чувствительные к соли гликофиты, например, фруктовые деревья, такие как цитрусовые и авокадо, которые чувствительны даже к незначительному содержанию NaCl в почве [154].
По мнению ученых, высокая солеустойчивость галофитов может быть связана с рядом защитно-приспособительных физиологических особенностей клеток (высокая обводненность цитоплазмы, способность связывать токсические соли органическими веществами клетки и т. д.) [56].
1.2.3. Стратегия адаптации растений к условиям солевого стресса
В процессе эволюции растения приобрели сложный комплекс механизмов адаптации к осмотическому и ионному напряжению,