Экспрессия генов ферментов биосинтеза полиаминов у галофитов и гликофитов при засолении и УФ-В облучении

• Автор: Иванов, Юрий Валерьевич
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Оглавление
Введение.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Полиамины. Химические свойства, структура, локализация, транспорт

2. Метаболизм полиаминов

2.1 Ферменты синтеза и их локализация.

2.2 Гены биосинтеза.

2.3 Ферменты катаболизма и их локализация.

2.4 Регуляция метаболизма полиаминов в процессах роста и развития

3. Защитная и сигнальная роль полиаминов, связь с фитогормонами.

4. Полиамины и регуляция их метаболизма при засолении.

5. Полиамины и регуляция их метаболизма при действии УФВ.
ГЛАВА И. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Объекты исследования.
2. Условия выращивания в водной культуре
3. Условия проведения опытов
4. Определение содержания свободных полиаминов
5. Определение количества перекиси водорода.
6. Определение активности каталазы
7. Определение активности супероксиддисмутазы.
8. Выделение РНК и проведение обратной транскрипции полимеразной цепной реакции
9. Конструирование праймеров для проведения ПЦР генов биосинтеза и деградации полиаминов.
. Определение содержания белка в ферментных препаратах
. Математическая обработка данных.
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1. Воздействие .
1.1 Действие на растения i i.
1.1.1 Изменение активностей антиоксидантных ферментов в растениях i i при действии
1.1.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях i i при действии
1.2 Действие на растения
1.2.1 Изменение активностей антиоксидантных систем в растениях при действии .
1.2.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях при действии
1.3 Действие на растения
1.3.1 Изменение активностей антиоксидантных систем в растениях
при действии .
1.3.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях
при действии .
2. Воздействие УФВ
2.1 Действие УФВ на растения i i
2.1.1 Изменение активностей антиоксидантных систем в растениях i i при действии УФВ
2.1.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях i i при действии УФВ
2.2 Действие УФВ на растения
2.2.1 Изменение активностей антиоксидантных систем при действии УФВ
2.2.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях при действии УФВ
2.3 Действие УФВ на растения .
2.3.1 Изменение активностей антиоксидантных систем растений при действии УФВ
2.3.2 Изменение уровней свободных полиаминов в растениях при действии УФВ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список цитируемой литературы


Впервые показано, что в отличие от засоления действие УФВ облучение индуцирует органоспецифичный синтез кадаверина у i i Меу. Ь. в корнях. Практическая значимость. Полученные данные об изменении содержания и спектра полиаминов при действии засоления и УФВ, а также изменение экспрессии генов их биосинтеза под действием этих факторов имеют большое значение для понимания формирования адаптивных процессов у галофитов и гликофитов. Полученные данные могут быть использованы в практике растениеводства, а теоретические обобщения для разработки курсов лекций для студентов биологических специальностей. Апробация работы. Результаты работы докладывались на й Пущинской школеконференции молодых учных Биология наука XXI века Пущино, I IX Международной конференции молодых ботаников СанктПетербург, VI Международной конференции молодых учных Леса Евразии Венгерский лес Венгрия, Шопрон V международной школесеминаре по экологии Пущино, VII Международной конференции молодых учных Леса Евразии Русский север Петрозаводск, . Публикации. По материалам диссертации опубликовано и направлено в печать печатных работ, из которых 3 статьи в основном журнале по специальности Физиология и биохимия растений Физиология растений. Структура и объм диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 2 страницах машинописного текста и содержат 3 таблицы, формул и рисунка. Список цитируемой литературы включает 0 наименований, в т. ГЛАВА I. Полиамины. Полиамины путресцин, спермидин, спермин и кадаверин обнаружены у всех живых организмов, за исключением некоторых Архей , . По химическим свойствам они составляют достаточно однородную группу органических катионов гидрофильной природы, различающихся между собой только числом и положением в молекуле аминогрупп рис. В молекуле алифатических аминов, к которым относятся диамины и полиамины, атом азота сохраняет неподеленную пару электронов. Такое строение обусловливает донорноакцепторные свойства молекулы аминов и позволяет присоединять протон в водных или слабокислых растворах. Все вышесказанное делает амины более сильными основаниями, чем аммиак. Благодаря этим свойствам ПА свободно связываются с отрицательно заряженными фосфатными группами фосфолипидов, нуклеиновых кислот и с карбоксильными группами белков . Кузнецов и др. ПА являются мультифункциональными регуляторами физиологических процессов, присутствуя во всех компартментах и органеллах клетки. Они играют главную роль в синтезе ДНК и регуляции экспрессии генов, вовлекаются в процессы трансляции, стабилизацию мембран, модуляцию активности ферментов, регуляции деления и растяжения клеток. На этапе посттрансляционной модификации белковых молекул, ковалентное связывание с ПА, не только защищает их от распада, но и сообщает наиболее эффективную в стрессорных условиях конформацию молекулы , ii . , . . . , . Кузнецов и др. . Обнаружение высоких концентраций ПА в раковых клетках привело к интенсивному изучению метаболизма ПА у животных и человека для выяснения их роли в этих процессах. Установлено, что в низких концентрациях ПА необходимы для обновления клеток и их роста. В больших концентрациях, действуя наряду с другими факторами роста, усиливают токсичность гистаминов, вызывают ненормальный рост клеток и раковые патологии i, i . . . ii . i . . Исследования содержания и функций ПА в растениях начались значительно позже, в х годах прошлого века с работ английских учных i и . За эти годы представления о роли ПА в жизни растений существенно эволюционировали от предположений об их исключительной токсичности, до признания за ними участия в сигнальных системах, индукции экспрессии генов и других свойств.