Русский
!

Conference publications

Abstracts

XXVI conference

Regulatory processes studied for algae in vivo upon light induction by modeling of the fast and slow fluorescence transients

Belyaeva N.E., Bulychev A.A., Ermachenko P.A., Konyukhov I.V., Pogosyan S.I., Riznichenko G.Yu.

1Department of Biophysics, Biology Faculty of the M.V. Lomonosov Moscow State University, 119992, Moscow, Russia

1 pp. (accepted)

Особенности кинетического хода флуоресценции (ФЛ), измеряемой на образцах in vivo, изучались [1-5] на временах от микросекунд до десятков секунд. Стадии быстрого (t< 1 с) OJIP нарастания индукции флуоресценции (ИФ) исследуют [3-5], анализируя процессы переноса электронов (ПЭ) и сопряженных протолитических реакций каталитического цикла фотосистемы 2 (ФС2). Сигнал быстрой ИФ несет также информацию о световой индукции тилакоидной мембраны, связанную с состоянием пула хинонов, цитохромного комплекса и ФС1 [3,4].

В образце, прошедшем темновую адаптацию (10-15 минут), в процессе световой индукции происходит энергизация мембраны тилакоида – изменения электрического потенциала на мембране и рН компартментов люмена, стромы. Модель тилакоида [5] описывает обусловленные освещением вариации состояния мембраны и редокс - кофакторов ПЭ. На данном этапе моделирование включило описание регуляторных процессов активации электронно транспортной цепи (ЭТЦ) на стромальной стороне ФС1 и переключения антенной системы ФС2 в режим нефотохимического тушения (NPQ) светового возбуждения вследствие увеличения концентрации протонов в люмене [H+L]. В результате фитирования параметров модели тилакоида расчеты аппроксимируют кинетические стадии OJIP нарастания до 1 секунды и медленного PSMT спада ИФ, измеренные на листе гороха до 30 секунд, улучшив результаты [5].

По OJIPSMT паттерну ИФ (t< 30 c) культуры водоросли Chlorella проведена параметризация компонент модели тилакоидной мембраны более полная, чем при ранее проведенном фитировании модели ФС2 по OJIP кривым быстрой ИФ (t< 2 c) для Chlorella. Результаты определения параметров ПЭ в закрытых по сравнению с открытыми реакционными центрами ФС2 совпали с прежде фитированными по распаду ФЛ, вызываемой 10 нс импульсом [2]. Для расчета PSMT хода ИФ Chlorella необходимо уточнить характеристики стадий световой активации ЭТЦ на стромальной стороне ФС1 и переключения антенной системы ФС2 в режим NPQ при увеличения [H+L], учитывая для водоросли регуляторное распределение световой энергии от ФС1 к ФС2 (эффект ‘state transition’) [1,6].

[1] Papageorgiou GC, Tsimilli-Michael M, Stamatakis K. Photosynth Res 2007, 94: 275–290

[2] Belyaeva N, Schmitt FJ, Paschenko V, Riznichenko G, Rubin A. Photosynth R 2015, 125:123-140

[3] Belyaeva N, Bulychev A, Riznichenko G, Rubin A. Biophysics 56, 3, 2011, 464–477

[4] Stirbet A and Govindjee. Photosynth Res 2012, 113:15–61

[5] N Belyaeva, A Bulychev, G Riznichenko, A Rubin. Photosynth Res 2016, 130:491-515

[6] Papageorgiou GC and Govindjee. J Photochem Photobiol B: Biol 2011, 104:258–270.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533