Состав жирных кислот и флуоресцирующих белков и их роль в акклиматизации у герматипных кораллов

• Автор: Грибова, Марина Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 87 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Введение

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Жирные кислоты как таксономические маркеры и их биосинтез в морских организмах

1.2. Изменение состава жирных кислот при акклиматизации к температуре и

освещенности

1.3. Состав жирных кислот герматипных кораллов

1.4. Передача липидов зооксантслламн кораллу

1.5. Роль жирных кислоты в акклиматизации кораллов

1.6. Зеленый флуоресцирующий белок

1.7. Белки подобные зеленому флуоресцирующему белку
1.8. Белки подобные зеленому флуоресцирующему белку в герматипных кораллах
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Реактивы и вспомогательные материалы
2.2. Приборы и оборудование
2.3. Биологические объекты
2.4. Эксперименты
2.4.1. Эксперимент по влиянию режима освещения на содержание жирных кислот кораллов
2.4.2. Эксперимент по влиянию режима освещения на интенсивность флуоресценции флуоресцирующих белков
2.5. Аналитические и физикохимические методы
2.5.1. Подготовка образцов и разделение клеток эооксантелл и тканей коралла
2.5.2. Методы обработки липидного материала
2.5.2.1. Экстракция липидов
2.5.2.2. Приготовление метиловых эфиров жирных кислот
2.5.2.3. Газожидкостная хроматография и масс спектрометрия метиловых эфиров жирных кислот
2.5.3. Статистический анализ содержания жирных кислот
2.5.4. Измерение спектров возбуждения и эмиссии
2.5.5. Подготовка образцов и электрофорез
2.5.6. Измерение концентрации белка
2.5.7. Регистрация спекгров эмиссии флуоресцирующих белков кораллов и
хлорофилла зооксантелл
2.5.1 Л. Исследование продолжительности флуоресценции 2.5.7.2. Полипараметрический анализ эмиссионных спектров и индуктивнорезонансного переноса энергии с использованием метода двойной интегральной свертки
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Состав жирных кислот клеток кораллахозяина и зооксантелл
3.2. Влияние режима освещения на содержание жирных кислот кораллахозяина и зооксантелл
3.2.1. Влияние режима освещения на содержание жирных кислот зооксантелл
3.2.2. Влияние режима освещения на содержание жирных кислот кораллахозяина
3.3. Влияние режима освещения на интенсивность флуоресценции флуоресцирующих белков
3.4. Выделение флуоресцирующих белков
3.4.1. Внешний вид кораллов в видимом и ультрафиолетовом свете
3.4.2. Спектральные характеристики интактных кораллов
3.4.3. Электрофорез флуоресцирующих белков
3.5. Полипараметрический анализ эмиссионных спектров флуоресцирующих белков кораллов и хлорофилла зооксантелл
3.5.1. Полипараметрическое разрешение спектров эмиссии флуоресцирующих белков кораллов и фотосистемы II зооксантелл
3.5.2. Карты спектров возбуждения и эмиссии флуоресцирующих белков кораллов и фотосистемы II зооксантелл
3.5.3. Доказательства индуктивнорезонансного переноса энергии ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
БСА бычий сывороточный альбумин
ДИС двойная интегральная свертка
ДСНПАГ додецил сульфит натрия полиакриламидный
ЗФБ зеленый флуоресцирующий белок
ЖК жирные кислоты
НЖК насыщенные жирные кислоты
МНЖК мононенасыщенные жирные кислоты
МЭЖК метиловые эфиры жирные кислоты
ПНЖК полиненасыщенные жирные кислоты
ХЛ хлорофилл
ФАР фотосинтетически активная радиация ИРГТЭ индуктивно резонансный перенос энергии ФВ флуоресцирующий белок ФС II фотосистема II СоА Кофермент А
Бо минимальная интенсивность флуоресценции Бт максимальная интенсивность флуоресценции Бу изменяющаяся интенсивность флуоресценции
ВВЕДЕНИЕ


Массовое обесцвечивание кораллов утрата симбиотических водорослей иили их пигментов один из основных показателей ухудшения состояния коралловых рифов V i . Обесцвечивание кораллов происходит вследствие резкого изменения параметров окружающей среды, например, таких как мутность воды, освещенность и температура , . В последние годы уделяется повышенное внимание механизмам акклиматизации приспособительных изменений симбиотических герматипных кораллов. Понимание данных процессов позволит предвидеть изменения состояния коралловых рифов в зависимости от меняющихся условий окружающей среды, и, возможно, сыграет свою роль в спасении некоторых из них от разрушения. Обесцвечивание герматипных кораллов часто бывает обусловлено нарушением фотосинтстического аппарата симбиотических зооксантелл , . При этом функционирование фотосинтетического аппарата в значительной степени зависит от состояния липидного матрикса тилакоидных мембран симбиотических микроводорослей, в которых он локализован. Такая связь между липидами и фотосистемами указывает на возможность регулирования фотосинтеза через изменение состава жирных кислот тилакоидных мембран , Кооп, . Освещенность и температура являются наиболее важными факторами среды, которые влияют не только на фотосинтетические процессы, но косвенно, через трофические взаимоотношения, они оказывают существенное влияние на содержание жирных кислот и кораллахозяина. Поэтому важно изучать одновременно приспособительные изменения содержания жирных кислот в симбиотических микроводорослях и в кораллехозяине. В настоящее время известно ограниченное количество работ по составу жирных кислот в герматипных кораллах v . Бишопа и Кенрика i, i, был приведен состав жирных кислот симбиотических зооксантелл из рифообразующих кораллов, но в этом исследовании не определяли состав жирных кислот кораллахозянна. Процессы изменения состава жирных кислот при акклиматизации герматипных кораллов на данный момент не исследованы. Другой не менее важный механизм аккл им агитации герматипных кораллов это качественное и количественное варьирование содержания флуоресцирующих белковпигментов кораллахозяина Установлено, что степень обесцвечивания симбиотических кораллов в естественной среде коррелирует с содержанием флуоресцирующих белков v . Существуют две противоположные гипотезы о роли флуоресцирующих белков в жизнедеятельности гермагинных кораллов. С одной стороны, эти белки рассматриваются как возможные фотопротекторы эндосимбиотичсских микроводорослей и тканей кораллахозяина от излишнего видимого и ультрафиолетового излучения i . С другой стороны, высказывается предположение, что флуоресцирующие белки поглощают свет в коротковолновой области спектра и излучают энергию с большими длинами волн, следовательно, обеспечивая симбиотические зооксантеллы дополнительным светом для фотосинтеза i . Таким образом, однозначно роль флуоресцирующих белков в акклиматизации герматипных кораллов к изменениям освещенности не определена. Целью настоящей работы было изучение состава и динамики жирных кислот и флуоресцирующих белков при акклиматизации симбиотических герматипных кораллов к изменениям освещенности. Разработать метод разделения симбиотического сообщества кораллзооксантеллы i ii на клетки зооксантелл и ткани кораллахозяина. Провести анализ и сравнить составы жирных кислот в тканях кораллахозяина и в симбиотических микроводорослях в процессе акклиматизации у симбиотических кораллов, находящихся в различных условиях освещенности. Исследовать состав и интенсивность флуоресценции флуоресцирующих белков кораллов при заданных режимах освещенности. Определить спектральные характеристики и некоторые биохимические свойства флуоресцирующих белков из герматипных кораллов. Провести полипараметрический анализ с пикосекундным разрешением флуоресцентных спекгров эмиссии флуоресцирующих белков и фогосинтстических пигментов зооксантелл в тканях кораллов i viv. Изучить индуктивнорезонансный ФерстеровскиЙ перенос энергии между флуоресцирующими белками герматипных кораллов.