Организация внутриклеточных структур при апоптозе и действии антиоксиданта ионола (ВНТ) и перекисей у этиолированных проростков пшеницы

• Автор: Замятнина, Виктория Александровна
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ стр.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сравнительная характеристика основных типов клеточной гибели

2. Основные морфологические характеристики запрограммированной гибели клеток и последовательность ультраструктурних изменений в процессе апоптоза

3. Основные биохимические характеристики запрограммированной клеточной гибели

4. Ультраструктуриые особенности различных путей запрограммированной клеточной гибели у растений

5. Культуры клеток, как модель запрограммированной клеточной гибели у растений

6. Примеры запрог раммированной клеточной гибели у растений и способы ес регуляциИ . .

6.1. Естественные модели

6.1.1. Старение

6.1.2. Формирование сосудистой системы растений
6.1.3. Гибель клеток при репродуктивных процессах
6.1.4. Г ибель клеток при прорастании семян
6.2. Индуцированные модели
6.2.1. Гииерчувствительный ответ
6.2.2. Гибель клеток пол действием неблагоприятных факторов внешней среды
7. Окислительный стресс и антиоксиданты
7.1. Активные формы кислорода АФК и их продукция у растений
7.2. Антиоксиданты
8. Различные пути апоптоза в растениях
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Выращивание и синхронизация роста этиолированных проростков
пшеницы
2. Фиксация интактных проростков для электронномикроскопического
анализа
2.1. Фиксация ппутаровым альдегидом раствором ОбОд
2.2. Обезвоживание материала
2.3. Фиксация материала в смеси Ероп2 и приготовление ультратонких
срезов
3. Выделение фракций субклеточных органелл
4. Выделение суммарной ДНК
5. Электрофорез ДНК
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Ультраструктура паренхимных клеток колеоптнля этиолированных пророегков пшеницы. Характерные особенности апоптозной клетки
2. Исследование фракций субклеточных частиц колеоптиля пшеницы
3. Ультраструктурные особенности паренхимных клеток апикальной зоны первого листа в процессе апоптоза
4. Действие антиоксиданта ВНТ ионола на ультраструктуру клеток проростков пшеницы
5. Влияние антиоксиданта ВНТ и перекисей на апоптозную фрагментацию ДНК в колеоптиле и первом листе проростков пшеницы
заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Целью настоящей работы являлось исследовать у л ьтрастру ктурн ы е и биохимические особенности нгггактньгх растительных тканей в онтогенезе и под влиянием антиоксиданта ВНГ ионола и перекисей на модели проростков пшеницы. Сравнительная характеристика основных типов клеточной гибели. Запрограммированная гибель клеток и тканей любого многоклеточного организма изначально закодирована в его геноме и является обязательной составляющей онтогенеза, реализуемой на строго определенном его этапе. Следует отметить, что кроме генетически запрограммированной терминальной фазы клеточной дифференцировки, или собственно апоптоза, существуют другие пути ЗГК, реализуемые под азиянием факторов внешней среды и воздействием патогенов. i. В отличие от некроза запрограммированная клеточная гибель реализуется при активном участии самой клетки. Некроз рассматривается как метаболическая катастрофа, сопровождающаяся тяжелыми молекулярными иили структурными повреждениями. Однако, некроз не исключает реализацию некоторых механизмов апоптоза. К таковым относятся изменение уровня содержания в клетках ионов кальция и активация протеаз . В результате, в ряде случаев бывает трудно установить тип клеточной гибели. Реализация программы апоптоза в онтогенезе сопровождается специфическими изменениями морфологии клетки, сгруктуры ядра и цитоплазмы, активацией каспаз, нуклеаз, высокомолекулярной и межнуклеосомнон фрагментацией ядерной ДНК, усиленным синтезом митохондриальной и хлоропласт ной ДНК и образованием апоптозных телец. Однако, некоторые клеточные линии, погибающие с морфологическими проявлениями, типичными для апоптоза, неспособны к межнуклеосомному расщеплению ДНК . i . В других клетках конденсация хроматина и деградация ДНК наблюдаются на поздних этапах гибели i . Существуют клетки, которые погибают без типичной конденсации и маргинации хроматина, но с выраженной детрадацией ядерной ДНК i . Основными исполнителями биохимических программ апоптоза являются нуклеазы и протеазы Нуклеазы участвуют непосредственно в осуществлении фрагменгации ядерной ДНК. Как у животных, так и у растений при апонтозе активируются различные терминальные, активируемые Са2 ДНКазы X . Са в апоптозных клетках обычно увеличивается. Протеазы выполняют в процессе апоптоза несколько функции 1 активация эндонуклеаз путем их ограниченного протеолиза i . ДНК . ДНК белков для осуществления дальнейшей межнуклеосомной фрагментации V . Ключевую роль в процессе апоптоза играют цистеиновые протсазы, или каспазы, расщепляющие белки по остатку аспарагиновой кислоты , . Совсем недавно каспазы были обнаружены и у растении , , . Апоптоз у растении может контролироваться не только каспазами, но и другими цнетеиновыми и сериновыми протеазами . i . Предполагается, что в регуляции ЗГК у растений важную роль играет бапланс между цистсиновымн протеазами и их ингибиторами, причем гены ингибиторов протеаз могут модулировать ЗГК . Основным морфологическим отличием апопгоза от некроза можно считать структурную целостность биологических мембран Новиков, . Как у животных, гак и у растений клеточная мембрана содержит рецепторы, воспринимающие сигналы к апоптозу. Важную роль в индукции апоптоза у растений на границе клеточная мембранаклеточная стенка играют обогащенные оксипролином. i . . Следует отметить, что термины апоптоз и запрограммированная клеточная гибель, по мнению ряда авторов, не являются i эквивалентными, поскольку ЗГК может протекать и без проявления характерных черт апоптоза таблица 12. Современная концепция развития программы апоптоза базируется, главным образом, на результатах биохимических и электронномикроскопических исследований. Ьоск1п с а. Цитоплазма Конденсация, фрагментация. Возможность блокады смерти Не блокируется Иногда актиномиинном Д1, блока юрами кальциевых каналов и т.