Термостабильные белки в период низкотемпературной адаптации злаков

• Автор: Ступникова, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 173 с. : ил.

Ингибирование растяжения клеток приводит к уменьшению гидратации ткани, снижая вероятность образования внутриклеточного льда и повышая морозостойкость растений даже в отсутствии других факторов закаливания. Торможение роста вызвано изменением гормонального и энергетического баланса i, Сог, . Рис. АБК вызывает качественные и количественные изменения тотального и хлоропластного белка Черепнева, , индуцирует экспрессию специфических генов, синтез белков iv ii i I, , и некоторых дегидринов , , . В условиях гипотермии происходит накопление водорастворимого белка, синтезируются специфические БХШ, выполняющие в растительной клетке различные функции Войников, Корытов, а, б Ступникова и др. Боровский и др. Свет, необходимый для успешного прохождения растениями первой фазы закаливания, позволяет клетке накопить в процессе фотосинтеза достаточное количество углеводов Трунова, Туманов, Пешкова, Дорофеев, , а также снабжает ее энергией, необходимой для низкотемпературной акклиматизации . Согласно донорноакцепторному механизму адаптации растений к низкой температуре Климов, Климов и др. Накапливающиеся сахара рафиноза, сахароза, фруктоза, свободные аминокислоты и низкомолекулярные органические соединения являются осморегуляторами и эндогенными криопротекторами Кузнецов, Шевякова, . Они снижают температуру замерзания внутриклеточного раствора, повышают водоудерживающую способность протоплазмы и стабилизируют мембраны клетки . Войников, 8то1епзка, Кшрег, иетига е а. Общее содержание фосфолипидов значительно повышается после Холодовой адаптации в результате увеличения доли фофсфотидилхолина и фосфотидилэтаноламина иетига, еропкиз, . При этом усиливаются жидкостные свойства мембран, обеспечивая сохранение полупроницаемости клеточных мембран особенно плазмалеммы в условиях низкотемпературного стресса. Это облегчает отток воды из клетки к кристаллам льда, растущим в межклетниках в период второй фазы закаливания Проценко, Колоша, А1ЬегсП, сиега, . Происходящая в ходе Холодовой адаптации перестройка метаболизма вызывает изменения ультраструктуры клетки. Растения, прошедшие закалку, отличались увеличенной протяженностью мембран эндоплазматического регикулума, повышением количества тилакоидов в хлоропластах Новицкая и др. Показано, что доли площади среза клетки, занимаемые единичным хлоропластом, всеми хлоропластами, цитоплазмой, у закаленных морозоустойчивых видов в раза выше, чем у теплолюбивых растений, прошедших низкотемпературную акклиматизацию. После закаливания у криотолерантных видов растений эти показатели увеличивались, у неустойчивых уменьшались Пьянков, Васьковский, Климов, . Изменение многочисленных биохимических, физиологических и метаболических функций в ходе низкотемпературной адаптации регулируется на уровне экспрессии генов, результатом чего является активация синтеза и накопление различных белков. Это указывает на огромную роль белковых макромолекул в процессах жизнедеятельности клетки, а также в механизмах защиты клеточных структур от повреждений при гипотермии. К настоящему времени накоплен достаточно большой материал, касающийся действия низкой температуры на синтез и накопление белков. Изучения проводились на различных растительных объектах , , v . Показаны количественные и качественные преобразования в наборе полипептидов, присутствующих в клетках растений при охлаждении, что позволило предположить индукцию их синтеза Гималов и др. Гипотермия действует на все стадии белкового синтеза, включая транскрипцию, процессинг и трансляцию , . Изучение стадии транскрипции при помощи методов трансляции i vi с изолированных матриц, электрофореза, радиоизотопных методов в сочетании с и блоттингом позволило выявить три типа реакции ядерных генов на гипотермию 1 уровень содержания большинства транскриптов оставался неизменным или слегка снижался 2 уровни содержания мРНК, кодирующих хлорофилл аЬ связывающий белок и ряд других белков сильно снижались , , 3 уровень матричной РНК соггенов . РНК vi, . Транскрипционные изменения в период гипотермии обусловливают увеличение содержания и гетерогенности растительных белков.