Антиокислительные системы лишайников

• Автор: Котлова, Екатерина Робертовна
• Шифр специальности: 03.00.12, 03.00.24
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 199 с.

1.1. Природа лишайникового симбиоза.

1.2. Биохимические системы регуляции взаимодействия между

лишайниковыми симбионтами

1.3. Взаимодействия в системе хозяинпатоген.

Глава 2. Активированные кислородные метаболиты в биологических

системах.

2.1. Молекулярные механизмы генерации активированных

кислородных метаболитов

2.2. Общая характеристика основных форм активированных

кислородных метаболитов

Глава 3. Деструктивные процессы, индуцированные активированными

кислородными метаболитами
3.1. Модификация ДНК
3.2. Окисление белков
3.3. Окисление хлорофиллов.
3.4. Окисление липидов.
Глава 4. Особенности состава мембранных липидов лишайников.
4.1. Состав индивидуальных фосфолипидов
4.2. Состав индивидуальных гликолипидов
Глава 5. Системы защиты от окислительных повреждений.
5.1. Низкомолекулярные соединения
5.1.1. Токоферолы.
5.1.2. Другие фенольные соединения
5.1.3. Глутатион
5.1.4. Каротиноиды
5.2. Высокомолекулярные соединения.
5.2.1. Супероксиддисмутазы
5.2.2. Пероксидазы
5.2.3. Катапаза.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Глава 1. Объекты исследования и постановка эксперимента
1.1. Объекты исследования
1.2. Постановка эксперимента.
1.3. Изоляция лишайниковых симбионтов
Глава 2. Методы исследования.
2.1. Анализ липидов и продуктов их окисления.
2.1.1. Экстракция общих липидов.
2.1.2. Выделение фракции гликолипидов, фосфолипидов и
2.1.3. Разделение индивидуальных классов полярных
липидов
2.1.4. Количественное определение фосфолипидов
2.1.5. Количественное определение гликолипндов
2.1.6. Количественное определение ДГТС
2.1.7. Определение относительного количества
ц гидроперекисей жирных кислот в составе полярных
липидов
2.1.8. Получение метиловых эфиров жирных кислот
2.1.9. Газожидкостная хроматография метиловых эфиров
жирных кислот.
2.2. Анализ токбферолов.
2.2.1. Экстракция токоферола
2.2.2. Выделение фракции токоферола.
2.2.3. Количественное определение токоферола
2.3. Анализ каротиноидов
2.3.1. Экстракция каротиноидов
2.3.2. Разделение каротиноидов
2.3.3. Количественное определение каротиноидов
2.4. Определение активности ферментов антиокислительной защиты
2.4.1. Приготовление ферментной вытяжки.
2.4.2. Определение активности супероксидлисмутазы
2.4.3. Определение активности гваяколпсроксидазы
2.4.4. Определение количества белка.
2.5. Определение антиокислительной активности лишайниковых
Ц веществ в опытах i vi.
2.6. Статистическая обработка результатов
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
Глава 1. Результаты разделения симбионтов лишайников. Получение
фракций, обогащенных грибами, водорослями и цианобактериями
Глава 2. Мембранные липиды лишайниковых симбионтов в норме и в
условиях окислительного стресса
2.1. Состав индивидуальных фосфолипидов.
2.2. Изменения в составе индивидуальных фосфолипидов
лишайниковых симбионтов в холе АКМиндуцированного окислительного сгресса.
2.3. Состав жирных кислот фосфолипидов.
2.4. Действие АКМ на состав жирных кислот фосфолипидов
2.5. Состав индивидуальных гликолипидов лишайниковых
фотобионтов.
2.6. Изменения в составе индивидуальных гликолипидов в ходе
АКМиндуцированного окислительного стресса
Глава 3. Антиокислитсльная система низкомолекулярных веществ
липидной фазы у симбионтов лишайников.
3.1. Каротиноиды лишайниковых симбионтов в норме и в
условиях окислительного стресса.
3.1.1. Состав каротиноидов
3.1.2. Изменение содержания каротиноидов как одна из
реакций адаптации к воздействию АКМ.
3.2. Содержание токоферолов у лишайниковых симбионтов в
норме и в условиях окислительного сгресса.
1 лава 4. Ферменты антиокислительной защиты лишайниковых симбионтов
в норме и в условиях действия АКМ.
4.1. Супероксиддисмутаза.
4.2. Гваяколпероксидаза.
Глава 5. Ан гиокислительная активность лишайниковых веществ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АКМ активированные кислородные метаболиты АО антиоксидант
ВЭТСХ высокоэффективная тонкослойная хроматография
ГЛ гликолипиды
ДГДГ дигапактозилди глицерид
ДГТС диацилглицсрилтриметилгомоссрин
ДФГ дифосфатидилглицерин
ЖК жирные кислоты
МГДГ моногалактозилдиглицерид
ПОЛ иерекисное окисление липидов
с.м. сухая масса
СОД супероксиддисму газа
СХДГ сульфохиновозилдиглицерид
ТСХ тонкослойная хроматография
у.е. условные единицы
ФГ фосфатиди л глицерин
ФИ фосфатиди л инозит
ФК фосфатидная кислота
ФЛ фосфолипиды
ФС фосфатидилсерин
ФХ фосфатидилхолин
ФЭ фосфатидилэтаноламин
ВВЕДЕНИЕ


Несмотря на очевидную аналогию взаимоотношений между организмами в системе хозяинпатоген и в лишайниковой ассоциации, на сегодняшний момент в литературе отсутствуют данные о возможном свободнорадикальном механизме контроля взаимоотношений между симбионтами лишайника. Взаимодействия в системе хозяинпатоген. При взаимодействии растенияхозяина и патогена происходят сложные изменения в энергетическом и пластическом обмене обоих партнеров. Характерной чертой патогениндуцированного повреждения является ускорение окислительных процессов, которые включают в себя активацию молекулярного кислорода с образованием большого числа активированных кислородных метаболитов . В работе И. А. Тарчевского представлены возможные этапы взаимодействия патогенных организмов с растениемхозяином. Первый этап конфирмационное узнавание. Второй экскреция клетками патогенных грибов и бактерий ферментов, гидролизующих биополимеры и липиды кутикулярного покрова, что обеспечивает разрыхление поверхностного слоя и интенсивное проникновение патогена в ткани хозяина. Третий этап образование в ходе деградации биополимеров и липидов различных физиологически активных промежуточных продуктов элиситоров, выполняющих функцию сигнальных веществ в обеспечении ответной реакции клеток хозяина. В роли элиситоров могут выступать продукты деградации кутина оксигенированные жирные кислоты и спирты, полисахариды клеточных стенок хозяина ix, , , а также оксигенированные продукты мембранных фосфолипидов ФЛ, образованные в результате активации липоксигеназ Ильинская, Озерецковская, . Аналогичную функцию могут выполнять липиды и липопротеины, продуцируемые патогенным грибом, причем элиситорным эффектом обладают их жирнокислотные остатки Ильинская и др. Среди таких жирных кислот ЖК могут быть несвойственные растениям арахидоновая и эйкозанентаеновая , Кис, Конова, Бехтерева, . Однако, в работе vi, i было показано, что для индукции синтеза фитоалексинов и развития реакции сверхчувствительности необходимо гораздо большее количество эйкозаполиненасыщенных ЖК, чем то, которое имеется у патогена. Поэтому, для выяснения роли эйкозаноидов в развитии защитной реакции необходимы дальнейшие исследования. Возможно, в качестве элиситоров выступают не сами эйкозаноиды, а продукты их окисления. Известно, что в растениях могут осуществляться окислительные превращения чужеродных арахидоновой и эйкозапентаеновой кислот с образованием типичных для животных лейкотриенов и липоксинов. Ильинская, Озсреиковская, . Четвертый этап синтез фитоалексинов, в основном, тсрпеноидной или фенилпропеноидной природы ферментов, катализирующих синтез лигнина и лигниноподобных полимеров, участвующих в образовании механических барьеров, а также ряда гликолитических ферментов, в том числе хитиназ, разрушающих клеточную стенку патогена , . В работе Е. П. Фсофиловой приводятся данные о наличии у ряда фитопатогенных грибов хитиндсацетилаз, которые удаляют ацетильные группы в молекуле хитина, вследствие чего образуется хитоэан. Растительные хитиназы не узнают хитозан, в результате грибпаразит приобретает устойчивость к ферментам растения, лизирующим клеточную стенку гриба. Последний четвертый этап, характеризующийся экспрессией большого количества генов i . В это же время, в течение нескольких минут, за счет токсичных продуктов перекисного окисления липидов ПОЛ осуществляется быстрая защитная реакция организма . Более отдаленные этапы защиты осуществляют различные линоксигеназы, а также другие окислительные ферменты, связанные с образованием активированных кислородных метаболитов АКМ . Эти реакции лежат в основе так называемой реакции сверхчувствительности, результатом которой является гибель и отторжение части клеток растенияхозяина, что создает механический барьер, препятствующий распространению инфекции . В ряде случаев устойчивость растений к патог енам коррелирует с уровнем продукции АКМ в тканях растения Мерзляк, Ильинская и др. Так. АКМ, в частности супероксидных анионов, обеспечивают защиту устойчивых сортов томата при повреждении патогенами различной природы , v, V . Аналогично, подавление синтеза пероксидазы и. С другой стороны, устойчивость растенияхозяина может быть связана с его способностью к быстрой детоксикации АКМ.