Антиоксидантная активность у хрустальной травки при адаптации к засолению: роль полиаминов

• Автор: Аронова, Евгения Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Активные формы кислорода.

1.1.1. Общая характеристика и свойства

1.1.2. Локализация образования активного кислорода в клетке

1.2. Антиоксидантная система растительной клетки

1.2.1. Антиоксидантные ферменты

1.2.2. Низкомолекулярные антиоксиданты.

1.2.2.1. Биогенные полиамины

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследования

2.2. Условия выращивания i

2.3. Постановка опыта.
2.4. Методика анализов
2.4.1. Определение титруемой кислотности клеточного сока.
2.4.2. Определение активности пероксидазы
2.4.3. Определение активности супероксиддисмутазы
2.4.4. Определение содержания малонового диалбдегида.
2.4.5. Определение изоферментного спектра СОД
2.4.6. Определение содержания перекиси водорода
2.4.7. Определение содержания супероксидного анионрадикала
2.4.8. Оценка уровня экспрессии гена СОД
2.4.9. Выделение ДНК
2.4 Математическая обработка результатов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Физиологическая характеристика опытных
растений хрустальной травки
3.2. Возрастные и межорганные особенности
функционирования антиоксидантных ферментов в растениях хрустальной травки.
3.3. Действие засоления на активность антиоксидантных
ферментов хрустальной травки двух возрастных групп
3.4. Влияние кадаверина на окислительный статус
растений хрустальной травки двух возрастных групп
3.5. Влияние кадаверина на экспрессию гена
супсроксиддисмутазы
3.6. Возможная роль полиаминов как ловушек активных
форм кислорода.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АГ аминогуанидин
лдк аргининдекарбоксилаза
АО антиоксидант
АФК активные формы кислорода
ДАО диаминоксидаза
Кад кадаверин
ЛДК лизиндекарбоксилаза
МАПкиназа митогенактивируемая протеинкиназа
одк орнитиндекарбоксилаза
ПА полиамин
ПАО полиамино ксидаза
ПО пероксидаза
ПОЛ перекисное окисление липидов
сод супероксиддисмутаза
Спд спермидин
Спм спермин
ццк цитруллиндекарбоксилаза
этц электронтранспортная цепь
САМ метаболизм органических кислот по типу толстянковых
i дифенил йодониум

аденозилметионин
аденозилметиониндекарбоксилаза
ВВЕДЕНИЕ


Исследовать онтогенетические изменения антиоксидантной активности листьев и корней хрустальной травки в норме и при действии засоления. Исследовать влияние диамина кадаверина Кад на окислительный статус растений хрустальной травки в Сз и САМ состоянии. Исследовать влияние Кад и спермина Спм на активность СОД в системе i vi. Выяснить, влияют ли ПА на активность генов антиоксидантных ферментов, на примере гена СОД. Определить, какова роль ПА в стрессиндуцироваиных окислительных процессах, идущих в апопласте. Выяснить, способны ли свободные ПА к тушению АФК и защите ДНК от действия свободных радикалов. Научная новизна. Впервые установлены онтогенетические и органспецифичные различия в АО активности растений хрустальной травки в период функционирования САМ фотосинтеза листья и особенно корни характеризуются значительно более высокой активностью АО ферментов. Показано, что корни хрустальной травки отличаются от листьев изоферментным спектром СОД в них впервые обнаружена дополнительная корневая СОД II. Установлено, что при засолении изменения АО активности у Сз растений носили индуцибельный характер, тогда как САМ растения поддерживали окислительный гомеостаз благодаря конститутивно высокому АО потенциалу. Впервые установлено двойственное действие экзогенного Кад на окислительные процессы, идущие в корнях растений хрустальной травки антиоксидантное в низких концентрациях 1 мМ и прооксидантное в высоких 1 мМ. Впервые установлено, что Кад и перекись водорода индуцируют экспрессию гена СОД в корнях молодых растений хрустальной травки. В корнях растений индуцирующий эффект менее выражен. Предложен возможный механизм регуляции образования супероксидного анионрадикала в корнях хрустальной травки путем накопления Кад, перекиси водорода и защелачивания апопластного пространства. В системе i vi впервые показана способность ПА эффективно защищать хромосомную ДНК от окислительных повреждений гидроксильными радикалами. Практическая значимость. Полученные данные об участии ПА в процессах окислительного стресса и АО защите имеют большое значение для понимания формирования адаптивных процессов у галофитов и могут быть использованы при создании трансгенных растений, обладающих повышенной устойчивостью к неблагоприятным воздействиям. Полученные данные и сделанные на их основе теоретические обобщения могут быть использованы в курсах лекций для студентов биологических факультетов. Апробация работы. Международной конференции Физиологические и молекулярногенетические аспекты сохранения биоразнообразия Вологда, . Публикации. По материалам диссертации опубликовано и направлено в печать работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объекта и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы 2 наименования, в т. Диссертация изложена на 5 страницах машинописного текста, включает 3 таблицы и рисунков. Активные формы кислорода эго короткоживущие, высоко реакционноспособные соединения кислорода, способные к взаимным превращениям. Они образуются в ходе различных реакций клеточного метаболизма. Среди АФК различают свободнорадикальные частицы , 0,0Н, 1Ю2, ионы Н, 2, и нейтральные молекулы Н2, , Оз. Свободные радикалы, имеющие физиологическое значение, это радикалы кислорода радикалы ненасыщенных жирных кислот радикалы фенольных производных Владимиров, . Образование АФК происходит при последовательном одноэлектронном восстановлении молекулярного кислорода или при его фотохимической активации Мерзляк, . Последняя происходит при переносе избыточной энергии от триплетных молекул пигментов на кислород
р р Зр р о2. В ходе этой реакции происходит обращение спина одного из внешних рэлектронов кислорода и образуется сингпетный кислород. Предполагают, что главными генераторами синглетного кислорода являются мономерные коротковолновые формы хлорофилла антенн и реакционных центров Красновский, . Синглетный кислород может образовываться также при спонтанной дисмутации супероксидного и гидроиерекисного анионов.