Белоксинтетическая способность и стабильность двух штаммов культуры ткани Polyscias filicifolia при стрессе

• Автор: Спасенков, Александр Игоревич
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Перспективы использования культуры тканей растений в биохимии

и биотехнологии

1.2. Введение в культуру тканей Ро1уяаа ЯЦаГоИа

1.3. Германийорганические соединения биологическая активность,

применение в медицине

1.4. Метаболизм белка в растениях

1.4.1. Обмен белка в растительных клетках

1.4.2. Кругооборот белка у растений при температурном воздействии ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ II МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования и метод культивирования ткани
2.2. Выделение цитозольной фракции из культивируемых клеток
2.3. Энзиматические методы
2.3.1 Определение активности каталазы
2.3.2. Определение активности пероксидазы
2.3.3. Определение активности супероксиддисмутазы СОД
2.4. Определение германия в клетках полисциас ЬХ5
2.5. Количественный анализ нуклеиновых кислот
2.6. Определение содержания карбонильных групп в белках
2.7. Оценка степени фрагментации окисленных белков
2.8. Определение железозависимого образования битирозина
2.9. Электрофоретические методы .
2.9.1. Дискэлектрофорез в ПААГ
2.9.2. Электрофорез в ПААГ с ОБИа
2 Радиоизотопные методы
.Определение параметров обмена общего белка в клетках культуры ткани, выращенной на стандартной и обогащенной германийорганическим соединением средах
. Изучение влияния температурного шока на обмен общего белка
2 Аналитические методы
2 Статистическая обработка результатов эксперимента
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3.1. Обмен внутриклеточного белка в культурах ткани полисциас Росадо ЛНс1йНа и Росадо ЛИадТоНа ЬХ5, выращенных
в стандартных условиях культивирования
3.1.1. Динамика прироста биомассы и общего белка в культуре ткани РоЫаБ бНиГоНа и Ро1у8С1а Л1с1ЬНа ЬХ
3.1.2. Параметры кругооборота внутриклеточного белка в культуре ткани РоЫаэ Г1Нс1ТоНа и Ро1узс1а8 ПНе1ГоНа ЬХ
3.1.3.Количественное содержание нуклеиновых кислот в культуре ткани Ро1ус1аз ПНыГоНа и Ро1у5с1аз ШклГоНа ЬХ
3.1.4. Оценка антиоксидантного и прооксидантного статуса культуры ткани Ро1узс1а5 ПНаГойа и Ро1узс1а8 ШюГоНа ЬХ
3.1.5. Оценка протеинового спектра внутриклеточных белков в клетках культур ткани Ро1узс1а8 ШдоГоНа и РсЛузаав ПНЫГоНа ЬХ
3.1.6. Фотохимический анализ культуры ткани Полисциас
3.2. Биохимическая оценка метаболизма общего белка в культуры ткани полисциас РуБщаэ АНаГоНа и Ро1уС1ав ПНсЬНа ЬХ5 в условиях высоко и низкотемпературного шоков
3.2.1. Динамика содержания общего белка и параметры кругооборота в культуре ткани исходного и селективного штаммов полисциас при воздействии теплового шока и низких температур
3.2.2. Исследование протеиновых спектров внутриклеточных белков в
клетках культуры ткани полисциас при воздействии теплового шока и низких положительных температур
3.2.3. Антиоксидантный статус культуры ткани полисциас i iiii i и i iiii X5 i в условиях темппературного шока и воздействии низких положительных температур
3.2.4. Пролиферагивная активность культивируемых клеток полисциас при высоко и низко температурных воздействиях
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Список сокращений
АТФ аденозинтрифосфат
АФК активные формы кислорода прооксиданты
БАД биологически активная добавка
ВРП водорастворимые полисахариды
днк дезоксирибонуклеиновая кислота
кДНК комплементарная дезоксирибонуклеиновая кислота
ДНФГ 2,4динитрофеннилгидразин
ОэИа ЭОЭ додецилсульфат натрия
Е концентрация внутриклеточного белка
ка константа скорости деградациираспада белка
Кэ константа скорости синтеза белка
ПААГ полакриламидный гель
ПДК предельно допустимая концентрация
мРНК матричная рибонуклеиновая кислота
рРНК рибосомальная рибонуклеиновая кислота
тРНК транспортная рибонуклеиновая кислота
СГФ суммарная гликозидная фракция
СОД супероксиддисмутаза
Трис трисоксиметиламинометан
тех тонкослойная хроматограф
ТХУ трихлоруксусная кислота
время функционирования полужизни белка
ЭДТА этилендиаминтетрауксусная кислота
ЭПЭПР эндоплазматический ретикулум
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В частности, культуры растителыгых тканей используются в настоящее время в качестве адекватной модели для изучения на клеточном уровне адаптации растений к различным неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Цель н задачи исследовании. Основной целью диссертационной работы является сравшггельное исследование основных биохимических и фитохимических показателей в процессе культивирования клеток исходного и селективного штаммов i iiiii x i сем. Научная новизна работы. Основным достижением данной работы представляется проведенное впервые в сравнительном аспекте комплексное исследование основных биохимических и фотохимических показателей в процессе выращивания исходного и селективного штаммов тропического растения полисциас. Получены новые данные, расширяющие и углубляющие современные представления о метаболизме белков в растительных клетках при экстремальных температурных воздействиях. В результате проведенных исследований впервые была оценена белоксинтезирующая способность и рассчитаны параметры кругооборота внутриклеточного белка в культивируемых клетках полисциас и полисциас ЬХ5. Установлена избирательная чувствительность важнейших ферментов антиоксидантной системы СОД, каталазы и пероксндазы к воздействию различных температур, что проявляется в усилении или ослаблении уровня их каталитической активности. Отмеченный колебательный характер изменения активности трех основных ферментов антиоксидантной системы коррелировал с ростовыми процессами накопление биомассы и внутриклеточного белка и с изменением митотической активности по содержанию ДНК. В диссертационной работе впервые изучена динамика содержания ДНК и РНК в клетках двух штаммов культуры полисциас в процессе их культивирования. Установлено, что характер изменения содержания РНК сходен с таковым для ДНК. Впервые были получены новые данные о пролиферативной активности культивируемых клеток полисциас при высоко и ншкотемпературных воздействиях, а также изучена пролиферативная активность клеток i vi при воздействии активных форм кислорода. При оценке влияния германийорганических соединений на метаболизм белков было установлено, что выращивание культуры полисциас на селективных средах не только увеличивает содержание нуклеиновых кислот и внутриклеточного белка, но и повышает в исследуемых клетках уровень активности ферментовантиоксидантов по сравнению с исходным штаммом. Кроме того, в работе был проведен фштимический анализ содержания основных биологически активных соединений суммы гликозидов, углеводов и микроэлемегтов, а также изучено внутриклеточное распределите германия в клетках селективного штамма. Установлено, что максимальное содержание германия до локализовано в водорастворимой фракции культивируемых клеток, а примерно общего количества данного элемента остается в шроте, после извлечения липофильных веществ и суммы гликозидов. Теоретическая и практическая значимость. Полученные в работе данные расширяют и углубляют наши представления о биохимическом состоянии переведенных в культуру растительных клеток. Полученные результаты дополняют уже известную информацию о биологической роли германия, в частности, о возможном участии германийорганических соединений в биологических процессах в растительной клетке. Работа носит экспериментальнотеоретический характер. Однако полученные результаты характеризуются практической направленностью для биотехнологии и медицины. В частности, в работе было установлено, что добавление в питательную среду германийорганического соединения, оказывало положительное влияние на основные ростовые и биохимические показатели культуры ткани полисциас. Учитывая высокую биологическую активность германийорганических соединений Хромова НЛО. Полученные результаты будут использованы при оформлении паспортов на исходный и селективный штаммы культуры Ро1ус1аБ ПИаГоНа. Материалы данного исследования используются в учебном процессе на кафедре биохимии для студентов СанктПетербургской Государственной химикофармацевтической академии. Основные положения, выносимые на защиту. Биохимические исследования влияния германийорганического соединения на основные ростовые и биохимические показатели культуры ткани полисциас.