Исследование клеточных механизмов защитного влияния полиаминов на высшие растения : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / научный руководитель В. В. Демидчик

Abstract

В качестве объектов исследования использовали корни растений Arabidopsis thaliana L. Heinz (природного экотипа Col-0), а также протопласты, выделенные из них протопласты. Целью работы являлось установление детальных первичных механизмов антистрессового влияния полиаминов на клетки высших растений на примере стрессовых ответов системы Са2+/АФК-опосредуемой сигнализации модельного растения Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. Для выполнения работы использовались стандартные физиологические тесты, методы люминометрии, техника пэтч-кламп, фармакологический анализ потоков катионов через плазматическую мембрану растительной клетки, спектроскопия электронного парамагнитного резонанса, спиновые ловушки для исследования аддуктов свободных радикалов, а также анализ изменений в экспрессии генов при помощи инвертированной ПЦР в реальном времени. В результате выполнения работы было установлено, что полиамины снижают амплитуду Са2+-сигнала при солевом стрессе и атаке грибных инфекций. Данный эффект был связан с антирадикальным действием, проявлявшемся в связывании гидроксильных радикалов, генерируемых клетками корня при абиотическом и биотическом стрессе. Также было продемонстрировано, что спермин и спермидин обладают более сильным модифицирующим воздействием на системы Са2+-сигнализации и генерацию гидроксильных радикалов по сравнению с путресцином, что указывает на позитивную корреляцию между количеством аминогрупп и потенциальных протекторным влиянием полиаминов. Полученные данные также указывают на то, что полиамины увеличивают NaCl-индуцируемую экспрессию генов, кодирующих регуляторные системы, напрямую участвующие в Са2+-сигнализации, а также стимулируют экспрессию систем, обеспечивающих детоксификацию свободных радикалов и индукцию генетических программ адаптации.