Επίδραση του μονοξειδίου του αζώτου στον αντιοξειδωτικό μηχανισμό φυτών μηδικής (Medicago truncatula L.)
Date Issued
2011
Author(s)
Abstract
Το μονοξείδιο του αζώτου (NO) είναι ένα βιολογικά ενεργό μόριο το οποίο συμμετέχει σε πολυάριθμες βιολογικές διεργασίες. Αναφέρεται ότι προσδίδει προ-οξειδωτικές και αντιοξειδωτικές ιδιότητες στα φυτά. Υπάρχουν αρκετές αναφορές οι οποίες αποδεικνύουν την προστατευτική δράση του νιτροπρωσσικου νατρίου (SNP), ενός μορίου-δότη no, το οποίο δρα ως μόριο σηματοδότησης στα φυτά ρυθμίζοντας την έκφραση πολλών αντιοξειδωτικών ενζύμων. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκαν αρχικά προκαταρκτικές αναλύσεις ώστε να προσδιοριστεί η βέλτιστη μέθοδος εφαρμογής του SNP. Έπειτα, ο σκοπός της εργασίας αυτής ήταν να μελετηθεί η επίδραση της εφαρμογής χαμηλών (100 μΜ), και υψηλών (2.5 mM) συγκεντρώσεων SNP σε ώριμα (40 ημερών) και γηρασμένα (65 ημερών) φυτά μηδικής (Medicago truncatula L.), ακολουθούμενη από συνδυασμό φυσιολογικών, βιοχημικών και μοριακών προσεγγίσεων. Οι υψηλές συγκεντρώσεις SNP αύξησαν τη ζημιά σε κυτταρικό επίπεδο, την υπεροξείδωση των λιπιδίων της μεμβράνης (MDA) και τη συγκέντρωση των ενεργών μορφών οξυγόνου (ROS), ιδιαίτερα στους γηρασμένους ιστούς. Επιπρόσθετα, παρατηρήθηκε αύξηση των ενδοκυττάριων επιπέδων των μεταβολιτών προλίνης και πολυαμίνης πουτρεσκίνης, κάτι που οφείλεται στην αύξηση της ενζυμικής δραστικότητας των βιοσυνθετικών ενζύμων P5CS και ADC αντίστοιχα.
Η ποσοτική αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης σε πραγματικό χρόνο με την οποία εξετάστηκαν τα επίπεδα έκφρασης των γονιδίων των αντιοξειδωτικών ενζύμων έδειξε ότι η χαμηλή συγκέντρωση εξωγενούς ΝΟ στα ώριμα φυτά οδήγησε σε μια γενική επαγωγή της έκφρασης των αντιοξειδωτικών γονιδίων, ενώ οι αυξημένες συγκεντρώσεις οδήγησαν στην καταστολή αυτών των γονιδίων. Αντιθέτως, τα γηρασμένα φυτά έδειξαν μια ευμετάβλητη ρύθμισή η οποία φαίνεται να εξαρτάται από το χρόνο. Γενικά, τα γηρασμένα φυτά της Medicago truncatula παρουσίασαν τη μεγαλύτερη ευαισθησία στην προκαλούμενη από το NO οξειδωτική καταπόνηση, προτείνοντας μια εξαρτώμενη από το αναπτυξιακό στάδιο του φυτού καταστολή της ικανότητας του να αντεπεξέλθει στις παραγόμενες ελεύθερες ρίζες οξυγόνου και αζώτου.
Η ποσοτική αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης σε πραγματικό χρόνο με την οποία εξετάστηκαν τα επίπεδα έκφρασης των γονιδίων των αντιοξειδωτικών ενζύμων έδειξε ότι η χαμηλή συγκέντρωση εξωγενούς ΝΟ στα ώριμα φυτά οδήγησε σε μια γενική επαγωγή της έκφρασης των αντιοξειδωτικών γονιδίων, ενώ οι αυξημένες συγκεντρώσεις οδήγησαν στην καταστολή αυτών των γονιδίων. Αντιθέτως, τα γηρασμένα φυτά έδειξαν μια ευμετάβλητη ρύθμισή η οποία φαίνεται να εξαρτάται από το χρόνο. Γενικά, τα γηρασμένα φυτά της Medicago truncatula παρουσίασαν τη μεγαλύτερη ευαισθησία στην προκαλούμενη από το NO οξειδωτική καταπόνηση, προτείνοντας μια εξαρτώμενη από το αναπτυξιακό στάδιο του φυτού καταστολή της ικανότητας του να αντεπεξέλθει στις παραγόμενες ελεύθερες ρίζες οξυγόνου και αζώτου.
Subjects
File(s)![Thumbnail Image]()
Name
Bsc thesis - Chrystalla Antoniou.pdf
Size
1.97 MB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
68bf35517c2706bed546a5396aea60dd