Модуляция уровней активности антиоксидантных ферментов и уровней шаперонов у разных генотипов Cucurbitaceae при тепловом стрессе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Устойчивость растений к абиотическим стрессам во многом определяется взаимодействием антиоксидантной и шаперонной систем клетки, которое еще изучено недостаточно. Изучали действие теплового стресса на уровни активности антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутаза,SODи каталаза,CAT), а также уровни белков теплового шока (HSP70 цитоплазмы и HSP70B хлоропластов) в листьях проростков тыквы трех генотипов (Cucurbitamoschata,C. pepo,C. maxima), различающихся по устойчивости к стрессам окружающей среды. Показано, что при тепловом стрессе уровни активности САТ возрастали у всех изученных генотипов. После теплового стресса показано заметное падение (48.9%) уровня активности CuZn-SOD у С. moschata, по сравнению с возрастанием активности фермента на (2–14.6%) у двух других генотипов. Уровень белков HSP70 цитоплазмы снижался на 36%, а HSP70B хлоропластов на 34% в клетках растенийС. moschataпосле действия теплового стресса.Напротив, уровень белков теплового шока HSP70 цитоплазмы повышался у генотиповС. pepoи C. maximaна 20 и 18% соответственно, а в случае с белками HSP70B хлоропластов повышение составляло 43 и 10%. Установлено, что модуляция уровней активности CuZn-SOD (основного представителя фермента в клетке) и уровней шаперонов HSP70 цитоплазмы и HSP70B хлоропластов у генотиповCucurbitaceaeскоординирована, что свидетельствует о взаимодействии этих двух защитных систем клетки при тепловом стрессе. Таким образом, уровни HSP70, HSP70B и уровни активности CuZn-SOD являются надежными ранними сигналами предупреждения о тепловом стрессе, позволяя обнаружить стресс до того, как он нанесет серьезные повреждения растению.

Об авторах

Н. П. Юрина

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук.

Email: nyurina@inbi.ras.ru
Москва, 119071 Россия

Н. Д. Муртазина

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук.

Автор, ответственный за переписку.
Email: nyurina@inbi.ras.ru
Москва, 119071 Россия

Список литературы

  1. Mishra N.,Jiang C.,Chen L.,Paul A.,Chatterjee A.,Shen G. // Front. Plant Sci. 2023. V. 14. 1110622. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1110622
  2. Miller G.,Suzuki N.,Ciftci-Yilmaz S.,Mittler R. //Plant, Cell & Enviro. 2010. V. 33. P. 453–467. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2009.02041.x
  3. Zandalinas S.I.,Balfagón D.,Arbona V.,Gómez-Cadenas A. // Front. Plant Sci. 2017. V. 8. 953. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00953
  4. Katano K.,Honda K.,Suzuki N. // Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 19. 3370. https://doi.org/10.3390/ijms19113370
  5. Arbona V.,Hossain Z.,López-Climent M.F.,Pérez-Clemente R.M.,Gómez-Cadenas A. // Physiol. Plant. 2008. V. 132. P. 452–466. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.2007.01029.x
  6. Wang C.,Wen D.,Sun A.,Han X.,Zhang J.,Wang Z.,Yin Y. // J. Cereal Sci. 2014. V. 60. P. 635-659. http://dx.doi.org/10.1016/j.jcs.2014.05.004
  7. Rahman M.A.,Woo J.H.,Song Y.,Lee S.H.,Hasan M.M.,Azad M.A.K.,Lee K.W. // Life. 2022. V. 12. 1426. https://doi.org/10.3390/life12091426
  8. Mishra P.,Bhoomika K.,Dubey R.S. // Protoplasma. 2013. V. 250. P. 3–19. https://doi.org/10.1007/s00709-011-0365-3
  9. Liu Z.,Qiao D.,Liu Z.,Wang Z.,Sun L.,Li X. // Peer J. 2023. V. 11. e15177. http://doi.org/10.7717/peerj.15177
  10. Hu X.,Liu R.,Li Y.,Wang W.,Tai F.,Xue R.,Li C. // Plant Growth Regul. 2010.V. 60. P. 225–235. https://doi.org/10.1007/s10725-009-9436-2
  11. Юрина Н.П. // Молекулярная биология. 2023. Т. 57. C. 949–964. https://doi.org/10.31857/S00 М26898423060228
  12. Masand S.,Yadav S.K. // Mol. Biol. Rep. 2016. V. 43. P.53–64. https://doi.org/10.1007/s11033-015-3938-y
  13. Cho E.K.,Hong C.B. // Plant Сell Reports. 2006. V. 25. P. 349–358. https://doi.org/10.1007/s00299-005-0093-2
  14. Song A.,Zhu X.,Chen F.,Gao H.,Jiang J.,Chen S. // Int. J. Mol. Sci. 2014. V. 15. P. 5063–5078. https://doi.org/10.3390/ijms15035063
  15. Augustine S.M.,Cherian A.V.,Syamaladevi D.P.,Subramonian N. // Plant Cell Physiol. 2015. V. 56. P. 2368–2380. https://doi.org/10.1093/pcp/pcv142
  16. Pulido P.,Llamas E.,Rodriguez-Concepcion M. // Plant Signaling & Behavior. 2017. V. 12. e1290039. https://doi.org/10.1080/15592324.2017.1290039
  17. Devarajan A.K.,Muthukrishanan G.,Truu J.,Truu M.,Ostonen I.,Kizhaeral S.S. et al. // Plants. 2021. V. 10. 387. https://doi.org/10.3390/plants10020387
  18. Mokhtar M.,Bouamar S.,Di Lorenzo A.,Temporini C.,Daglia M.,Riazi A. // Molecules. 2021. V. 26. 3623. https://doi.org/10.3390/molecules26123623
  19. Vinayashree S.,Vasu P. // Food Chem. 2021. V. 340. 128177. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128177
  20. Круг Г.Овощеводство.Пер. с немецкого. М.: Колос, 2000. 572 с.
  21. Bradford M.M. // Anal. Biochem. 1976. V. 72. P. 248–254. https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999
  22. Chankova S.,Mitrovska Z.,Miteva D.,Oleskina Y.P.,Yurina N.P. // Gene. 2013. V. 516. P. 184–189. https://doi.org/10.1016/j.gene.2012.11.052
  23. Gill S.S.,Tuteja N. // Plant Physiol. Biochem. 2010. V. 48. P. 909–930. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2010.08.016
  24. Simova-Stoilova L.,Vaseva I.,Grigorova B.,Demirevska. K.,Feller U. // Plant Physiol. Biochem. 2010. V. 48. P. 200–206. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2009.11.003
  25. Sharma P.,Dubey R.S. // J. Plant Physiol. 2005. V. 162. P. 854–864. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2004.09.011
  26. Chen S.,Liu A.,Zhang S.,Li C.,Chang R.,Liu D. // Plant Physiol. Biochem. 2013. V. 73. P. 245–253. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2013.10.002
  27. Driedonks N.,Xu J.,Peters J.L.,Park S.,Rieu I. // Front. Plant Sci.2015. V. 6. 999. https://doi.org/10.1134/S0006297915100053 10.3389/fpls.2015.00999
  28. Fortunato S.,Lasorella C.,Dipierro N.,Vita F.,de Pinto M.C. // Antioxidants. 2023. V. 12. 605. https://doi.org/10.3390/antiox12030605
  29. Andrási N.,Pettkó-Szandtner A.,Szabados L. // J. Exp. Botany. 2021. V. 72. P. 1558–1575. https://doi.org/10.1093/jxb/eraa576
  30. Zhang L.,Zhao H.K.,Dong Q.L.,Zhang Y.Y.,Wang Y.M.,Li H.Y. et al. // Front. Plant Sci. 2015. V. 6. 773. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00773
  31. Singh R.K.,Jaishankar J.,Muthamilarasan M.,Shweta S.,Dangi A.,Prasad M. // Sci. Rep. 2016. V. 6. 32641. https://doi.org/10.1038/srep32641
  32. Kim T.,Samraj S.,Jiménez J.,Gómez C.,Liu T.,Begcy K. // BMC Plant Biology. 2021. V. 21. P. 1–20. https://doi.org/10.1186/s12870-021-02959-x
  33. Liu J.,Xu L.,Shang J.,Hu X.,Yu H.,Wu H.,Lv W.,Zhao Y. // Genet. Mol. Biol. 2021. V. 44. e20210035. https://doi.org/10.1590/1678-4685-GMB-2021-0035
  34. Davoudi M.,Chen J.,Lou Q. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. 1918. https://doi.org/10.3390/ijms23031918
  35. Aina O.,Bakare O.,Fadaka A.O.,Keyster M.,Klein A. // Planta. 2024. V. 259. 60. http://doi.org/10.1007/s00425-024-04333-1
  36. Dumanović J.,Nepovimova E.,Natić M.,Kuča K.,&Jaćević V. // Front. Рlant Sci. 2021. V. 11. 552969. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.552969

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».