Warning: include(../../blocks/do_head.php) [function.include]: failed to open stream: Нет такого файла или каталога in /home/users1/g/goldbiblioteca/domains/goldbiblioteca/rastenievod/rastenievod1kn1/55.php on line 9

Warning: include() [function.include]: Failed opening '../../blocks/do_head.php' for inclusion (include_path='.:/usr/local/zend-5.3/share/pear') in /home/users1/g/goldbiblioteca/domains/goldbiblioteca/rastenievod/rastenievod1kn1/55.php on line 9
логотип сайта www.goldbiblioteca.ru

Колесниченко,Войников. Белки низкотемпературного стресса растений

Колесниченко,Войников. Белки низкотемпературного стресса растений

    «Если бы кто-нибудь задал себе труд статистически проверить, какое слово всего чаше за последнюю четверть века встречалось в устах биологов, то. я не сомневаюсь, оказалось бы. что это слово - приспособление. Adaptation. Anpassung». Эти слова были написаны К.А Тимирязевым в 1904 год) Шит. по Манойленко. 1974). За прошедшие годы было установлено, что адаптация растений к неблагоприятным низкотемпературным условиям обеспечивается многочисленными физиологическими и биохимическими механизмами. Многие из них к настоящем времени достаточно хорошо изучены. К ним относятся изменения в метаболизме липидов и фосфолипидов и накопление Сахаров. которые позволяют избежать смертельного для растительной клетки образования внутриклеточного льда, облегчают отток воды из клетки и предотвращают повреждение клеточных мембран.
    Наконец, среди механизмов адаптации растений к неблагоприятной температуре особое место занимает так называемый «ответ на температурный стресс», обеспечивающий синтез ряда стрессовых белков в ответ на изменение температуры. К настоящему  времени уже достаточно хорошо изучены изменения экспрессии генов в ответ на повышение температуры, приводящие к индукции синтеза белков теплового шока. Установлено, что в ответ на резкое повышение температуры среды происходит глобальная перестройка метаболизма клетки. включающая в себя замедление или прекращение синтеза обычных клеточных белков и индукцию синтеза белков, получивших название белки теплового шока (БТШ) или стрессовые белки. Синтез многих видов БТШ происходит и в ответ на друтие стрессы, такие как аноксия. обработка этанолом, солями тяжелых металлов и др. (Nover et al.. 1984). Индукция синтеза БТШ коррелирует с развитием устойчивости к более жесткому стрессу. БТШ синтезируются как в прокариотической. так и эукариотической клетке и являются одними из самых консервативных из
известных белков (Lindquist. 1986). Исследование механизмов. контролирующих экспрессию генов БТШ дало важную модель изучения регуляции экспрессии генов (Rougvie, Lis, 1988). В то же время синтез стрессовых белков под действием гипотермии по сравнению с другими стрессами все еще гораздо менее изучен. Только в последнее десятилетие получены данные, свидетельствующие о том, что воздействие низкотемпературного стресса вызывает в растениях синтез специфических. стрессовых, белков, по аналогии с белками теплового шока названных белками холодового шока (Guy, 1990). В настоящее время установлено. что синтез этих белков играет важную роль в приобретении растением устойчивости к действию неблагоприятного температурного фактора. В то же время о структуре и функциях этих стрессовых белков известно значительно меньше, чем о структуре и функциях белков теплового шока. К настоящем времени, кроме ряда ферментов, чувствительных к действию низкотемпературного стресса и изменяющих свои активности и характеристики во время него, выделено несколько групп белков низкотемпературного стресса со специфическими функциями. Во-первых это молекулярные шапероны и дегидрины защищающие во время низкотемпературного стресса макромолекулы и мембраны растительной клетки от повреждений, связанных с происходящим обезвоживанием и термоденатурацией макромолекул. Во вторых, в последние годы у ряда высокоморозостойких растений открыта и изучена группа антифризных белков, выделяемых растительной клеткой в апопласт и межклеточное пространств. Антифризные белки синтезирующиеся во время низкотемпературного стресса, позво.ляют растению предотвращать образование крупных кристаллов льда при замерзании внеклеточной воды в растении и повреждение ими мембран клеток. Наконец, недавно установлено, что у растений имеется механизм защиты от низкотемпературного стресса, связанный с разобщением окисления и фосфорилирования в митохондриях и, как следствие этого, термогенезом. который, как считалось до недавнего времени, существует только у теплокровных животных (Скулачев. 1989). В последние годы в митохондриях растений открыт ряд белков. гомологичных разобщающим белкам животных.
    Изучение физиолого-биохимических механизмов зимостойкости. морозо- и холодоустойчивости культурных растений имеет черезвычаино большое значение также и в связи с необходимостью преодолеть низкотемпературные ограничения для возделывания ряда ценных в хозяйственном отношении видов и сортов растений. Важность
 исследований в этой области определяется не только гибельюсельскохозяйственных культур (или значительным снижением их урожая в отдельные годы), но и тем. что в земледелии в настоящее время используется всего около 7% всей земельной площади, а 93% не осваивается для выращивания культурных растений. Одним из главных препятствий в использовании этой земли являются неблагоприятные климатические условия, в том числе низкие температуры (Колоша. 1979).
    Изучение механизмов зимостойкости имеет большое значениепотом, что даже небольшие генетические и физиологические изменения устойчивости имеют огромное положительное значение. Увеличение морозостойкости озимой пшеницы всего лишь на 2°С может распространить ее производство на обширные площади, используемые сейчас под яровую пшеницу, урожайность которой на 25 - 40% ниже. В то же время имеющимися в данный момент методами очень трудно повысить зимостойкость пшеницы по сравнению с той. которая была достигнута до возникновения научной селекции. Для дальнейшего повышения холодостойкости озимых пшениц необходимо целенаправленно изменять экспрессию соответствующих генов или увеличивать количество копий этих генов в геноме, что. в свою очередь, невозможно без знаниябиохимических механизмов развития холодоустойчивости растений.
    Хотя изучение стрессовых белков растений было начато сравнительно недавно - около двадцати лет назад - к настоящему времени в их изучении достигнут значительный прогресс. Достаточно хорошо изучены белки теплового шока растений, определены их классы и выполняемые этими белками в клетке функции. В то же время, несмотря на то что за прошедшие двадцать лет и достигнут значительный прогресс в изучении белков низкотемпературного стресса растений, эти белки изучены в меньшей степени. Однако и в их изучении достигнут определенный прогресс, освещению которого и посвящена эта книга.

Колесниченко,Войников.

Формат: PDF

Размер: 3.4МБ




На главную страницу  
   
   
   
Яндекс цитирования    
По всем вопросам и предложениям пишите на goldbiblioteca@yandex.ru
футер сайта