Биолюминесцентные системы почвенных энхитреид (Annelida: clitellata: oligochaeta: enchytraeidae)

• Автор: Родионова, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ НАЗЕМНЫХ ОРГАНИЗМОВ

1.1. Типы хемилюминесцентных реакций

1.2. Бактериальная люминесценция.

1.3. Люминесценция червей

1.3.1. Светящиеся полихеты

1.3.2. Люминесцентные олигохеты

1.3.2.1. История вопроса.

1.3.2.2. Таксономия люминесцентных видов олигохет

1.3.2.3. Исследования люминесценции олигохет

1.3.2.4. Люминесценция ii .
1.4. Светящиеся многоножки.
1.5. Люминесценция насекомых.
1.5.1. Двукрылые семейства ii.
1.5.2. Жуки семейства i
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ НОВЫХ ВИДОВ СВЕТЯЩИХСЯ ЭНХИТРЕИД
3.1. Географическое распределение
3.2. iii i внешний вид и внутренние органы.
3.2.1. Классификационные замечания
3.2.2. Локализация люминесцентной системы . i
3.3. . описание вида, двойственность локализации люминесцентной системы.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ЭНХИТРЕИД
4.1. Особенности люминесценции i viv, спектры
4.2. Определение компонентов люминесцентной системы . i
4.2.1. Разделение системы на люциферазу и люциферин
4.2.2. Магний активатор люциферазы . i.
4.2.3. АТФ косубстрат люциферазы . i
4.2.4. Люциферин . i
4.3. Компоненты люминесцентной системы
4.4. Оптимальные условия реакции люминесценции . i
i vi.
4.5. Влияние и температуры на люминесценцию
. i и
ГЛАВА 5. ПОЛУЧЕНИЕ ЧАСТИЧНООЧИЩЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ ЛЮЦИФЕРАЗЫ И ЛЮЦИФЕРИНА . I И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СВОЙСТВ
5.1. Метод экспрессочистки люциферазы
5.2. Динамика люминесценции . i в условиях
недостатка люциферина.
5.3. Перекрестные реакции. .
ГЛАВА 6. ВЛИЯНИЕ ИОНОВ НА ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЮ . I
I VI
6.1. Эффект действия катионов двухвалентных металлов
6.2. Влияние анионов и детергентов
6.3. Демонстрация применения тестсистемы . i.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Специфические Са2 активируемые фотопротеины кДа генерируют кванты света, с максимумом люминесценции при 0 нм. В механизме окисления люциферина рачков СурпсНпа участвует кислорода воздуха, привнося один атом в продукт реакции С 8. Хорошо изучены акворин мономер кДа и обелин, выделенные из медуз Аециогеа и гидроидного полипа ОЬеИа, соответственно. Фотопротеины представляют собой ферментсубстратный комплекс белка и люциферина целентеразина с кислородом, находящийся в неактивном состоянии. Реакция светоизлучения здесь не требует присутствия какихлибо кофакторов и органических субстратов, а инициируется ионами кальция 9. Все известные биолюминесцентные системы содержат от трех до шести компонентов. Кроме уже перечисленных, в процессе могут участвовать специфические кофакторы, катионы, а также переизлучатель молекула, поглощающая энергию электронновозбужденного состояния и преобразующая ее в свет более низкой частоты , . Способностью к биолюминесценции обладают организмы, принадлежащие к самым разным систематическим группам. Профессор v в г. Наиболее широко биолюминесценция распространена в морях и океанах, там нет ни одной крупной систематической группы, в которой не было бы светящихся видов. Светятся многие бактерии, водоросли, кишечнополостные, морские черви, моллюски, рачки . Известен факт, что около видов глубоководных рыб способны излучать свет в собственных тканях или культивируя светящихся бактерий в специфических органах фотофорах . На суше этот феномен встречается у бактерий, грибов, червей и насекомых. Около типов и 0 родов содержат светящиеся виды. Известно около разновидностей биолюминесцентных систем, из них болееменее детально изучены менее десяти 9, , , для шести типов организмов уже сиквенирован ген люциферазы фотопротеина , . Большое разнообразие структур люциферинов, ферментов и кодирующих их генов, особенностей и регуляторных механизмов люминесценции указывает на то, что у разных организмов биолюминесцентные системы в процессе эволюции возникли независимо . Следует отметить, что у светящихся организмов, принадлежащих к различным таксонам высокого ранга начиная с класса, структура люциферинов сильно различается, видовая же специфичность в строении люциферинов отсутствует. Например, у бактерий, медуз, насекомых структура этих молекул имеет мало сходства, а у всех изученных видов светляков содержится один и тот же люциферин 9, , . Все известные к настоящему времени люциферины принадлежат к пяти химическим классам альдегиды, флавины, бензотиазолы, имидазолопиразины и тетрапирролы. Рассмотрим кратко известные люминесцентные системы наземных организмов, остановись более подробно на теме кольчатых червей и, особенно, олигохет. Это поможет впоследствии сравнить параметры их люминесценции и люминесценции исследуемых нами червей, определить их место среди светящихся видов и проследить некоторые эволюционные связи. Светящиеся бактерии самые мелкие и самые изученные из светящихся организмов обитают в почве, в соленой и пресной воде. Среди них есть свободноживущие, но есть и те, которые живут в симбиозе с рыбами, крабами, нематодами и др. Исследованные люминесцентные бактерии принадлежат к четырем трем родам i, Vii, и . Бактериальная люминесцентная реакция катализируется ферментом бактериальной люциферазой монооксигеназой и включает в себя процесс окисления восстановленного флавинмононуклеотида 2 до и, одновременно, алифатического альдегида С8 С до соответствующей жирной кислоты Рис. Эта реакция протекает через стадию образования пероксида флавинмононуклеотида и приводит к голубоватозеленой люминесценции с максимумом при 0 нм. В отличие от всех известных биолюминесцентных реакций, бактериальная проходит без образования углекислого газа. Бактериальная люцифераза представляет собой гетеродимер, состоящий из двух неидентичных субъединиц а и В, с молекулярной массой кДа и кДа, соответственно . Активный центр локализован на а субъединице , .