Изменение белкового синтеза клеток синезеленых водорослей и высших растений под действием ионов тяжелых металлов

• Автор: Аллагулова, Чулпан Рифовна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 107 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Тяжелые металлы как фактор стресса для растений

1.2. Факторы, влияющие на степень токсичности тяжелых металлов.

1.3. Механизмы токсического действия ионов тяжелых металлов

1.4. Развитие устойчивости растений к тяжелым металлам.

1.5. Изменения в биосинтезе белка при воздействии ионами тяжелых

металлов на растения.

1.5.1. Влияние ионов тяжелых металлов на количественные показатели

белкового синтеза

1.5.2. Изменение полииеитидного состава растительных клеток в присутствии ионов ТМ.

1.5.3. Металлотионеины.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Объекты исследования и условия культивирования
2.2. Условия воздействия ионами металлов.
2.3. Выделение белков
2.4. Электрофорез полипептидов водорастворимой фракции.
2.5. Включение меченных предшественников в белок.
2.6. Выделение РНК.
2.7. Радиоактивное мечение препаратов ДНК
2.8. Дотблот анализ РНК.
2.9. Реактивы
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Изменение динамики синтеза белка в клетках синезеленой водоросли и клевера лугового под влиянием ионов меди и кадмия
3.2. Изменение полипептидного состава клеток синезеленых водорослей и растений клевера в присутствии ионов меди и кадмия.
3.3. Индукция генов металлотионеинов ионами Сс и Си2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Развитие устойчивости растений к воздействию тяжелыми металлами обеспечивается как исключением поступления этих соединений в клетку, так и запуском внутриклеточных механизмов детоксикации АлексееваПопова, а8к1, Гуральчук, Феник и др. Одним из первичных ответов растений, направленных на инактивацию тяжелых металлов, поступивших в клетку, является синтез стрессовых белков, индуцируемый подобным воздействием. Данные белки способны специфически связывать некоторые ионы тяжелых металлов, за счет чего выводят их избыток из клеточного обмена, поддерживая тем самым ионный гомеостаз. К настоящему времени накоплен обширный фактический материал, посвященный изучению реакций растительной клетки на действие тяжелых металлов, который касается как отдельных клеточных характеристик, так и процессов жизнедеятельности клетки в целом различных сторон метаболизма, структурной организации и адаптивных ответов в присутствии этого класса токсикантов. Однако не нашли своего отражения вопросы, касающиеся динамики белкового синтеза растительных клеток под воздействием тяжелых металлов. Особенно интересно сравнительное изучение адаптивных реакций высших растений и синезеленых водорослей в подобных экстремальных условиях. Синезеленые водоросли, являясь фотоавтотрофами, относительно просто культивируются, в некоторых исследованиях используются в качестве индикаторной системы в нормировании техногенного поступления соединений тяжелых металлов, а также для разработки надежных методов детоксикации этого класса веществ Мартин, Хасанова, . Сопоставление первичных ответных реакций высших растений и синезеленых водорослей позволило бы использовать последние в качестве модельного объекта при изучении механизмов повреждающего действия тяжелых металлов на высшие растения. Цель и задачи исследований. Цель данной работы заключалась в сравнительном изучении особенностей белкового синтеза в клетках синезеленых водорослей и высших растений под действием тяжелых металлов. Сравнительный анализ динамики белкового синтеза клеток высших растений ii и синезеленой водоросли i ii под воздействием ионов меди и кадмия. Изучение изменения полипептидного состава, а также новообразования белков в клетках синезеленой водоросли . Сравнительный анализ экспрессии генов, подобных гену мсталлотионеина ii i, у растений клевера . Научная новизна. Впервые проведено сравнительное изучение белкового синтеза синезеленой водоросли . Показано изменение в составе растворимой фракции полипептидов растений в процессе воздействия тяжелыми металлами, при этом обнаружен синтез новых полипептидов, вероятно, относящихся к белкам токсического шока. Практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований могут быть использованы в системе долгосрочного контроля мониторинга за процессами, происходящими в биоценозах, подверженных токсическому влиянию тяжелых металлов, при экологическом нормировании, индикации и прогнозировании поведения этой группы токсикантов. Наличие сходства в первичном ответе на воздействие тяжелыми металлами у высших растений и микроводорослей может, повидимому, позволить использовать последние в качестве модельного объекта при изучении повреждающего действия тяжелых металлов на высшие растения. Апробация работы. Пермь, , Всероссийской конференции Современное состояние альгологических исследований в России СанктПетербург, , Международной конференции Молекулярная биология растений в стрессовых условиях окружающей среды Познань, Польша, , Всероссийской научнопрактической конференции Биологические науки в высшей школе. Проблемы и решения Бирск, , Региональной научнопрактической конференции Экологическое образование. Проблемы и решения Бирск, , II Международной научнопрактической конференции Актуальные проблемы современной альгологии Киев, . Публикации. Основное содержание работы изложено в 5 публикациях. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы глава 1, описания объектов и методов исследования глава 2, результатов исследования и их обсуждения глава 3, заключения, выводов и списка цитированной литературы, содержащего 2 наименований, в том числе работы иностранных авторов. Работа изложена на 7 страницах, содержит 1 таблицу и рисунков.