Регуляция хемотаксиса в жизненном цикле одноклеточной зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii

• Автор: Никитин, Максим Михайлович
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Поведенческие реакции водорослей

1.1.1. Феноменология процессов и их классификация.

1.1.2. Светозависимые поведенческие реакции

1.1.3. Хемотаксис

1.1.4. Аэротаксис

1.1.5. Магнитотаксис.

1.1.6. Г равитаксис

1.2. Транспорт аммония у эукариот.

1.2.1. Системы транспорта аммония у высших растений
1.2.2. Системы транспорта аммония у грибов.
1.2.3. Системы транспорта аммония у 0су,ешт7 сИ8со1с1еит
1.2.4. Системы транспорта аммония у СЫатус1отопа8 гетЬагсНИЪЛ
1.3. Ассимиляция аммония у СЬашусошолаэ геп7агс
Глава 2. Материалы и методы
2.1. Объекты исследования.
2.2. Условия культивирования
2.3. Капиллярный метод изучения хемотаксиса.
2.4. Определение 2кетокислот
2.5. Получение и определение количества образовавшихся гамет
2.6. Метод тетрадного анализа.
2.7. Получение автолизина.
2.8. Генетическая трансформация.
2.9. Блотгибридизация по Саузерну
2 Определение поглощения Сметиламмония
2 Выделение тотальной ДНК и РНК
2 Метод ПЦР с предшествующей обратной транскрипцией
2 Метод ПЦР в режиме реального времени.
2 Сайтспецифическая амплификация методом ПЦР
2 Секвенирование продуктов ПЦР.
Глава 3. Результаты и обсуждение.
3.1. Хемотаксис С. iii на разных этапах жизненного цикла .
3.1.1. Вегетативные клетки.
3.1.2. Прегаметы и гаметы
3.1.3. Сигнальная функция света
3.1.4. Характеристика мутантов, способных к гаметогенезу в отсутствии светового сигнала.
3.2. Роль ионов аммония в процессе преобразования системы хемотаксиса при гаметогенезе.
3.2.1. Действие аминокислот на изменение хемотаксиса к аммонию в процессе гаметогенеза
3.2.2. Контроль дедифференцировки гамет ионами аммония.
3.2.3. Действие мочевины на изменение хемотаксиса к аммонию в процессе гаметогенеза
3.2.4. Действие О.ЬметионинО.Ьсульфоксимина на хемотаксис к аммонию
3.3. Транспортеры аммония и их роль на разных этапах жизненного цикла С. iii.
3.3.1. Системы и .
3.3.2. Хемотаксис мутантов с поврехщениями транспортера
АМТ14.
3.3.3. Получение и характеристика мутанта с нарушенной
активностью системы .
Заключение.
Список литературы


Вместе с тем, у одноклеточных эукариот, обладающих жгутиками и ресничками, исследовалась в основном структурнофункциональная организация систем движения. Подобное ограничение связано с особыми требованиями, предъявляемыми к объектам исследования, и, прежде всего, с точки зрения знаний биологии, физиологии, частной генетики и наличия разработанных методов молекулярногенетического анализа. В этом отношении iii является уникальным модельным организмом для проведения молекулярногенетических исследований поведенческих реакций. В последние годы достигнуты значительные успехи в расшифровке молекулярных механизмов, контролирующих светозависимые поведенческие ответы . iv . С целью расширения, углубления и детализации механизмов контроля направленного движения С. Целью настоящей работы являлось комплексное исследование хемотаксиса С. Задачи работы были связаны с решением принципиальных вопросов, ранее не освещенных в литературе. Хемотаксис к аммонию подвижных клеток, представляющих разные стадии жизненного цикла вегетативные клетки, прегаметы некомпетентные гаметы, гаметы. и транспортеров с высоким сродством к аммонию , у вегетативных клеток, прегамет и гамет. Установлено, что сигналы, контролирующие утрату реакции хемотаксиса, те же, что и в случае контроля формирования состояния компетентности у гамет голодание по азоту и свет. Предложена схема предполагаемого взаимодействия сигналов в клетках в ходе гаметогенеза. Впервые проанализирована активность двух типов транспортных систем на разных этапах жизненного цикла и описаны особенности экспрессии восьми генов семейства . Впервые показано, что система у iii включает неспецифичные чувствительные к Юканалы. Получены данные, свидетельствующие, что транспортеры аммония играют ключевую роль в способности этого одноклеточного организма к реакции хемотаксиса к аммонию. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных данных, результатов и обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 2 страницах, содержит таблиц и рисунка, список литературы включает 7 наименования. По материалам диссертации опубликовано работ. Глава 1. Обзор литературы 1. Поведенческие реакции водорослей 1. Поведенческие реакции подвижных одноклеточных организмов определяют как активную ориентацию клеток в соответствии с внешними сигналами ii, . Суммарный результат поведенческих реакций проявляется в неравномерном распределении клеток в пространстве относительно сигналов, поступивших из среды. В зависимости от характера поступающего сигнала, вида и функционального состояния организма, а также условий внешней среды может наблюдаться либо скопление клеток аккумуляция, либо уменьшение их количества рассеивание. Эти эффекты часто обозначали соответственно как положительный и отрицательный таксис i, . Однако как скопление, так и рассеивание клеток в пространстве может быть в разных случаях следствием различных по механизму двигательных ответов. В настоящее время выделяют три основных типа поведенческих реакций в ответ на сенсорные сигналы, которые определяют распределение популяции организмов в пространстве i . i, , , . Кинез, реакция, при которой уровень двигательной активности организма зависит от абсолютной величины стимула интенсивность света, концентрация хемоэффектора без изменения его пространственного градиента. Если при таком воздействии изменяется скорость линейного перемещения, то реакцию определяют как ортокинез, а если изменяется частота актов смены направления движения, то такую реакцию определяют как клинокинез. В соответствии с этой классификацией хемосенсорное поведение, описанное у бактерий, имеющих жгутики, и часто называемое в литературе хемотаксисом, по существу является хемоклинокинезом, а хемосенсорное поведение простейших рода i результатом хемоортои хемоклинокинеза.