WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

Распределение лектинов в талломе листоватых лишайников в связи с особенностями их морфоструктурной организации

-- [ Страница 1 ] --

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени М.В.ЛОМОНОСОВА

Биологический факультет

На правах рукописи

Феоктистов Александр Сергеевич

«Распределение лектинов в талломе листоватых лишайников

в связи с особенностями их морфоструктурной организации»

Специальность

03.02.12 – микология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва – 2010 Диссертационная работа выполнена на Биологическом факультете Московского Государственного Университета имени М.В.Ломоносова

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Е. С. Лобакова Консультант: кандидат биологических наук, доцент А. В. Киташов

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Т. С. Калебина доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник А. В. Пчелкин

Ведущая организация: Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН

Защита состоится «28» мая 2010 г. в 15.30 часов на заседании диссертационного совета Д 501.001.46 в Московском Государственном Университете имени М.В.Ломоносова по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-2, Ленинские Горы, МГУ, Биологический факультет.

Факс: (495) 939-43-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.

Автореферат разослан «27» апреля 2010 года

Ученый секретарь диссертационного совета, к. б. н. М. А. Гусаковская Актуальность проблемы. Лишайники до настоящего времени представляют собой классический объект изучения различных аспектов функционирования симбиотических организмов как специализированных надорганизменных систем, сформированных генетически разными партнерами [Rikkinen, 2002]. Тем не менее, экспериментальных работ в лихенологии сравнительно не много, особенно в области физиологобиохимических механизмов, обеспечивающих узнавание партнеров, формирования уникальной морфофизиологической структуры таллома лишайника и взаимодействия мико- и фотобионта (циано- и/или фикобионтов). Ключевую роль в образовании лишайникового симбиоза играют химические механизмы дистантного и контактного узнавания партнеров [Rai et al., 2000], которые различны при взаимодействии гриба с микроводорослями и цианобактериями. Контакт микобионта с фикобионтом осуществляется при участии ABP-белков (algae-binding proteins) путем белок-белкового связывания, а взаимодействие с цианобионтом обеспечивают лектины [Petit et al., 1983;

Stocker-Worgotter, 2001], белки или гликопротеины, связывающие с высокой специфичностью олигосахаридные остатки. Предполагают, что связывание лектинов с компонентами клеточной стенки цианобактерий может запускать процессы их клеточной дифференцировки [Kardish et al., 1991]. Агглютинины двухкомпонентных цианолишайников Peltigera canina, Nephroma laevigatum, Parmelia michauxiana охарактеризованы как лектины гликопротеидной природы с молекулярной массой 20- кДа [Petit et al., 1983; Kardish et al., 1991; Howe, Barrett, 1970]. Однако в литературе отсутствуют данные о пространственном распределении лектинов в талломах лишайников.

Основные работы по изучению процессов селективного взаимодействия партнеров в талломах лишайников выполнены на двухкомпонентных фико- и цианолишайниках.

Предполагают, что в случае трехкомпонентных лишайников, с различной морфоструктурной локализацией цианобионта в талломе, система узнавания и взаимодействия партнеров более сложна [Gassmann, Ott, 2000].

Целью работы явилась характеристика лектинов листоватых лишайников в связи с морфоструктурными и физиологическими особенностями строения таллома.

Задачи исследования:

1. Выделить и охарактеризовать лектин таллома трехкомпонентного лишайника Peltigera aphthosa (L.) Willd.

2. Провести сравнительный анализ распределения лектинов в талломах двухкомпонентного цианолишайника Peltigera scabrosa Th. Fr. и трехкомпонентных лишайников Peltigera aphthosa (L.) Willd и Nephroma arcticum (L.) Torss. с различной локализацией цефалодиев.

поверхности таллома лишайника Peltigera aphthosa.

4. Определить сродство лектина лишайника Peltigera aphthosa к свободноживущим цианобактериям.

Научная новизна. Впервые выделен и охарактеризован лектин гликопротеиновой природы из трехкомпонентного лишайника P. aphthosa. Показано, что распределение лектина в талломе этого лишайника связано с его морфологией.

Установлено, что апикальные зоны таллома характеризуются максимальной: 1) средней концентрацией лектина и 2) вариабельностью, а базальные зоны таллома минимальной его концентрацией. Выявлены различия в картинах распределения лектинов в талломах листоватых лишайников с разной локализацией цианобактерий. Установлено, что в двухкомпонентном цианолишайнике P. scabrosa содержится максимальное количество агглютининов, и большая их часть сосредоточена в апикальной зоне. В трехкомпонентном лишайнике с внешними цефалодиями P. aphthosa лектины распределены по всему таллому с некоторым увеличением их концентрации в апикальной зоне. В талломе трехкомпонентного лишайника с внутриталломными цефалодиями N. arcticum агглютинины практически отсутствуют и обнаруживаются лишь в местах локализации цианобионта.

Установлено, что средняя площадь цефалодиев таллома трёхкомпонентного лишайника P. aphthosa максимальна в медиальной, а минимальна - в апикальной зонах таллома. Впервые показано, что число и суммарная площадь цефалодиев линейно зависят от площади таллома.



Практическое значение. Предложен метод выделения и очистки лектинов из талломов листоватых лишайников, который может быть использован в биотехнологии для получения препаратов лектинов - специфических меток для обнаружения олигосахаридных остатков, а также лекарственных коньюгатов для доставки действующего вещества к специфическим мишеням.

Разработан новый подход к анализу физиологического состояния талломов листоватых лишайников и сравнению активности их участков, который может быть использован в лихенологических исследованиях и биоиндикации.

Результаты работы внедрены в систему биологического образования.

Предложенные методы используются при проведении летней практики студентов курса биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, лекционных курсах «Общая симбиология», «Экспериментальная симбиология».

Апробация работы. Результаты исследования были представлены и обсуждены на заседании кафедр физиологии микроорганизмов и микологии и альгологии биологического факультета МГУ, Юбилейной конференции, посвященной 85-летию кафедры микологии и альгологии МГУ им. М. В.

Ломоносова, «Микология и альгология – 2004» (Москва, 2004), XI международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов – 2004»

(Москва, 2004), VIII молодежной конференции ботаников (Санкт-Петербург, 2004), Международной конференции «Грибы в природных и антропогенных экосистемах», посвященной 100-летию начала работы профессора А. С. Бондарцева в Ботаническом институте им. В. Л. Комарова РАН, (Санкт-Петербург, 2005), Всероссийском симпозиуме с международным участием «Автотрофные микроорганизмы (памяти академика РАН Е.Н. Кондратьевой)» (Москва, 2005), Международной конференции, посвященной 200-летию Казанской ботанической школы, (Казань, 2006), Международной конференции, посвященной 75-летию Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова «Грибы и водоросли в биоценозах — 2006» (Москва, 2006), I (IX) международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006), Х научной конференции Беломорской биологической станции МГУ (ББС МГУ, 2006), Всероссийской конференции с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты исследования симбиотических систем» (Саратов, 2007), XVI международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Гурзуф, 2008), VII конференции молодых ученых и специалистов, посвященной Дню космонавтики и к 45-летию ГНЦ РФ-ИМБП РАН, (Москва, 2008) и Всероссийской научной конференции с международным участием «Физиология и генетика микроорганизмов в природных и экспериментальных системах» (Москва, 2009).

Публикации. Всего по материалам диссертации опубликовано 14 работ, среди них 2 статьи в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК для публикации соискателей ученой степени кандидата наук, и 5 статей, опубликованные в материалах международных конференций. Экспериментальные данные, представленные в диссертации, получены лично соискателем и опубликованы в соавторстве с руководителями и сотрудниками, работавшими совместно с автором в процессе выполнения работы.

машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, списка цитированной литературы, включающего 138 наименований (из них 125 на иностранных языках).

Работа содержит 2 таблицы и иллюстрирована 18 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы Обзор посвящен анализу молекулярных и биохимических аспектов взаимодействия в лишайниках гетеротрофного (микобионта) и фототрофных (циано– и/или фикобионта) компонентов в зависимости от их сочетания в талломе [Paulsrud, 2001]. Представлены данные о роли цианобактерий в симбиозах с растениями и грибами. Проанализированы вопросы узнавания, селективности и специфичности взаимодействия, взаимной адаптации партнеров в процессах формирования и размножения лишайников. Представлены современные данные об участии лектинов в формировании морфоструктуры талломов двухкомпонентных цианолишайников.

Глава 2. Материалы и методы Объектом исследования служил двухкомпонентный лишайник Peltigera scabrosa Th. Fr. и трехкомпонентные лишайники Peltigera aphthosa (L.) Willd. и Nephroma arcticum (L.) Torss. Все объекты относятся к сем. Peltigeraceae, но различаются локализацией цианобактерий в талломе. Образцы таллома лишайников собирали на полуострове Киндо, Карелия, в окрестностях Беломорской биологической станции им. Н. А. Перцова МГУ им. М. В. Ломоносова (географические координаты 66°34' с. ш., 33°08' в. д.) в июне и августе 2003- гг.

Концентрацию лектинов определяли с помощью реакции гемагглютинации (РГА) с полуторными разведениями и эритроцитами человека с поверхностными антигенами группы B (III) Rh+ [Феоктистов и др., 2009]. Для характеристики содержания лектинов в талломе использовали удельную гемагглютинирующую активность (ГАА), определяемую по формуле где T – титр агглютинина, а m – масса фрагмента таллома, использованного для выделения агглютинина.

Первичное выделение лектинов осуществляли путем высаливания белков кристаллическим (NH 4 ) 2 SO 4 [Wang and Ng, 2004] из водной фазы гомогенатов талломов лишайников в фосфатно-солевом буфере (PBS).

Для очистки препарата лектина использовали гель-фильтрацию на сефадексе G-100 [Sarangi et al., 2006] и ионообменную хроматографию на диэтиламиноэтилцеллюлозе и карбоксиметилсефадексе [Wang and Ng, 2004]. В полученных фракциях измеряли концентрацию белков спектрофотометрическим методом в полосах 206 и 280 нм и концентрацию лектинов с помощью реакции гемагглютинации.

Для препарирования талломов и учета серологических реакций использовали бинокулярный микроскоп МБС-10 (Россия).

Для определения состава и функциональности лектина очищенный препарат инкубировали с растворами трипсина, пепсина для разрушения белкового компонента лектина и с KIO 4 для разрушения углеводной части. Затем диализовали против PBS и ставили РГА [Petit et al., 1983]. Исчезновение активности рассматривали как доказательство наличия и функциональной активности соответствующей части.



Pages:     || 2 | 3 | 4 |
 

Похожие материалы:

«ЕЛИЗАРЬЕВА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНДЕМИКА ЮЖНОГО УРАЛА OXYTROPIS GMELINII FISCH. EX BORISS. (FABACEAE) В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИИ 03.00.05 – Ботаника Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Уфа – 2009 2 Работа выполнена в лаборатории геоботаники и охраны растительности в Учреждении РАН Институт биологии Уфимского научного центра РАН Научный руководитель: кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Маслова Наталья ...»

«ЕФРЕМЕНКО ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА ГЕТЕРОГЕННЫЕ БИОКАТАЛИЗАТОРЫ НА ОСНОВЕ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОК МИКРООРГАНИЗМОВ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ 03.00.02 – биофизика 03.00.23 – биотехнология Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Москва - 2009 Работа выполнена на кафедре химической энзимологии Химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова Научный консультант: Варфоломеев Сергей Дмитриевич, доктор химических наук, ...»

«ЕФИМОВ ПЕТР ГЕННАДЬЕВИЧ РОД PLATANTHERA Rich. (ORCHIDACEAE Juss.) И БЛИЗКИЕ РОДЫ ВО ФЛОРЕ РОССИИ 03.00.05. – Ботаника Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2007 Работа выполнена в Отделе Гербарий высших растений Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН. Научный руководитель: доктор биологических наук Аверьянов Леонид Владимирович Официальные оппоненты: доктор биологических наук Шамров Иван Иванович, кандидат биологических наук ...»

«Шелудченков Антон Александрович Исследование механизма цитотоксического действия белкового комплекса Tag7-Hsp70 на опухолевые клетки специальность 03.01.03 – молекулярная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Москва – 2014 Работа выполнена в лаборатории молекулярной иммуногенетики рака Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института биологии гена Российской академии наук. Научный руководитель: доктор биологических наук, ...»

« Цыганов Андрей Николаевич Морфологическая изменчивость, видовой состав и структура сообществ сфагнобионтных раковинных амёб Специальность 03.00.18 – Гидробиология 03.00.08 – Зоология Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Москва – 2007 Работа выполнена на кафедре гидробиологии Биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова. Научные руководители: доктор биологических наук, профессор Бурковский Игорь Васильевич кандидат ...»

«ЧУЙКИН Илья Александрович МЕХАНИЗМЫ АНТИПРОЛИФЕРАТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ ИНГИБИТОРОВ ДЕАЦЕТИЛАЗ ГИСТОНОВ НА ЭМБРИОНАЛЬНЫЕ СТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ МЫШИ 03.00.25 – гистология, цитология, клеточная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Санкт-Петербург 2006 Работа выполнена в Институте цитологии РАН, Санкт-Петербург Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Поспелов Валерий Анатольевич Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург Официальные ...»

«БОРОДИН Всеволод Игоревич ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ВЁШЕНКА (PLEUROTUS (FR.) P. KUMM.) ГОРНО-ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 03.02.08 Экология (Биологические науки) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Краснодар – 2013 Работа выполнена на кафедре биологии и экологии растений ФГБОУ ВПО Кубанский государственный университет. доктор биологических наук, профессор Научный руководитель: Криворотов Сергей Борисович Горьковенко ...»

«БОНДАРЕНКО Александр Сергеевич АУТЭКОЛОГИЯ И МИГРАЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ МАССОВЫХ ВИДОВ ЖУЖЕЛИЦ (COLEOPTERA, CARABIDAE) НАГОРНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 03.02.08 – экология (биологические науки) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Краснодар – 2013 Работа выполнена на кафедре фитопатологии, энтомологии и защиты растений факультета защиты растений ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет Научный руководитель: Замотайлов Александр ...»

«БЛИНОВА Илона Владимировна БИОЛОГИЯ ОРХИДНЫХ НА СЕВЕРО-ВОСТОКЕ ФЕННОСКАНДИИ И СТРАТЕГИИ ИХ ВЫЖИВАНИЯ НА СЕВЕРНОЙ ГРАНИЦЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ Специальность 03. 00. 05 – ботаника АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Москва - 2010 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук в Полярноальпийском ботаническом саду-институте им Н. А. Аврорина (ПАБСИ КНЦ РАН) Официальные оппоненты: доктор биологических наук Коломейцева Галина Леонидовна доктор ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.