|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Исследование возникновения гетерогенности в фотосинтетическом аппарате водорослей с использованием математических методовтезисы доклада
- Авторы: Дегтерева Н.С., Плюснина Т.Ю., Хрущев С.С.
- Сборник: Математика и математическое моделирование: Сборник материалов XV Всероссийской молодёжной научно-инновационной школы
- Серия: Математика и математическое моделирование
- Тезисы
- Год издания: 2021
- Место издания: Интерконтакт Саров
- Первая страница: 132
- Последняя страница: 133
- Аннотация: В естественной среде клетки микроводорослей часто подвергаются влиянию различных стрессовых факторов, в ответ на которые включаются внутренние адаптационные механизмы, поддерживающие дальнейшую жизнедеятельность клеток. Для исследования переходных адаптационных процессов, клетки микроводоросли Chlorella выращивали в биореакторе при постепенном истощении азота в ростовой среде. Кривые индукции флуоресценции хлорофилла а измеряли с периодичностью 1 час на протяжении 2.5 суток. Полученные индукционные кривые проанализированы с использованием следующих методов: JIP-теста, метода спектральной мультиэкспоненциальной аппроксимации (СМЭА) и математической модели на основе системы дифференциальных уравнений, описывающей переход между состояниями фотосистемы 2.На стадии экспоненциального роста культуры доминирующая форма фотосистемы 2 (ФС2) – α [1], такие реакционные центры формируют димеры и образуют суперкомплексы с белками светособирающего комплекса ССК2.Одним из проявлений действия стресса является возникающая гетерогенностьФС2, увеличение доли реакционных центров с измененной светособирающей антенной (т.н. β-центров, не способных образовывать димеры и суперкомплексы с ССК2 и, соответственно, имеющих меньшее количество молекул хлорофилла в антенне). Одной из задач проведенной работы была количественная оценка изменения соотношения количества α- и β-центров и размера их антенных комплексов в процессе развития азотного голодания. При описании флуоресцентного сигнала от клеток, содержащих ФС2 с разными типами антенн, предполагалось, что интенсивность флуоресценции от фракций с α- и β-центрами пропорциональна их доле и размеру антенны. 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.
- Добавил в систему: Хрущев Сергей Сергеевич