Русский
!

Presentations

Влияние азотного голодания на динамику процессов в фотосистеме 2 клеток водоросли Chlorella

Дегтерева Н.С., Плюснина Т.Ю., Хрущев С.С.

Department of Biophysics, Faculty of Biology, Lomonosov Moscow State University, Leninskie Gory 1/12, Moscow, 119234 Russia, E-mail: degterevans@mail.ru

В естественной среде клетки микроводорослей часто подвергаются влиянию различных стрессовых факторов, в ответ на которые включаются внутренние адаптационные механизмы. Детальное исследование этих механизмов позволяет оптимизировать получение накапливаемых в процессе голодания метаболитов, которые используют в медицине и косметологии. Для оценки функционирования ФС2 широко используется анализ кривых индукции флуоресценции хлорофилла а. Индукционные кривые регистрируются флуориметрическим методом.

Для исследования переходных процессов был проведен следующий эксперимент. Культура водоросли Chlorella выращивалась в биореакторе в течение 2.5 суток. За это время происходило естественное истощение азота в ростовой среде. Измерялись кривые индукции флуоресценции. Полученные индукционные кривые проанализированы с использованием следующих методов: JIP-теста, метода спектрального мультиэкспоненциального анализа (СМЭА) и математической модели.

В нормальных условиях, доминирующая форма ФС2 - α. Одним из проявлений действия стресса является возникающая гетерогенность ФС2, появление реакционных центров с измененной антенной (т.н. β-центров). В задачи проведенной работы входила количественная оценка изменения соотношения α- и β-центров в процессе развития азотного голодания. Для описания сигнала от клеток с разными типами антенн использовали уравнение, где флуоресценция от смешанного образца была равна сумме сигналов от фракций с α- и β-центрами. По суммарному сигналу были выделены сигналы отдельно от α- и β-центров с помощью разработанной нами ранее математической модели ФС2.

Применение комплексного анализа (JIP-тест, СМЭА, модель), показало, что в течение роста культуры клеток водоросли Chlorella в среде с постепенным истощением азота, наблюдается: увеличение эффективной площади сечения антенны за счет повреждения части реакционных центров; появление β-центров и увеличение их количества до 10% к концу голодания; инактивация кислород-выделяющего комплекса, на что указывает появление дополнительной фазы в JIP-тесте; полное снижение функциональной активности ФС2 к концу эксперимента. Скачкообразные изменения параметров JIP-теста, совпадающие по времени с моментом истощения азота в среде, можно интерпретировать как активацию адаптационных механизмов в реакционном центре ФС 2.

Presentation

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533