ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов
Aims. To study the potential metabolic consequences of DNA import into mitochondria we investigated the effect of 200 bp length DNA on the permeability of inner membrane of tuber mitochondria in Solanum tuberosum in comparison with such an effect of adenine nucleotides (ADP, ATP), palmitic acid, pal...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Datum: | 2014 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2014
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178044 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов / М.В. Кулинченко, Е.С. Клименко, Ф. Вебер-Лотфи, А. Диетриш, Ю.М. Константинов // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 14. — С. 58-62. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862552934891388928 |
|---|---|
| author | Кулинченко, М.В. Клименко, Е.С. Вебер-Лотфи, Ф. Диетриш, А. Константинов, Ю.М. |
| author_facet | Кулинченко, М.В. Клименко, Е.С. Вебер-Лотфи, Ф. Диетриш, А. Константинов, Ю.М. |
| citation_txt | ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов / М.В. Кулинченко, Е.С. Клименко, Ф. Вебер-Лотфи, А. Диетриш, Ю.М. Константинов // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 14. — С. 58-62. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description | Aims. To study the potential metabolic consequences of DNA import into mitochondria we investigated the effect of 200 bp length DNA on the permeability of inner membrane of tuber mitochondria in Solanum tuberosum in comparison with such an effect of adenine nucleotides (ADP, ATP), palmitic acid, palmitoyl-CoA and highly specific inhibitors of adenine nucleotide translocator as atractyloside and carboxyatractyloside. Methods. Freshly-isolated highly purified mitochondria from potato tuber (Solanum tuberosum) were used in all experiments. To evaluate the permeability of the inner mitochondrial membrane to H+-ions the swelling of mitochondria in the medium containing 100 mM NH4NO3, 20 mM tris-HCl (pH 7.4) was measured using LKB Ultrospec II UV-Visible spectrophotometer. Results. We showed that DNA in concentration 1 мМ is able to induce swelling of potato tuber mitochondria like such highly specific ligands of adenine nucleotide translocator as carboxyatractyloside and atractyloside. Therefore the increase in permeability of inner mitochondrial membrane to H+-ions is presumably explained by binding of DNA to active sites of ADP/ATP carrier. The stimulation of mitochondrial swelling by addition of DNA was removed by the addition of ADP in physiological concentrations. As for carboxyatractyloside and atractyloside, both these ligands increase DNA effect on mitochondrial swelling. Conclusions. We conclude that DNA is able to bind to specific binding sites of adenine nucleotide translocator in plant mitochondria and through conformational changes of this key membrane carrier to induce the increase of inner mitochondrial membrane permeability to H+-ions. We hypothesize that in some critical states of plant cell (bacterial and viral infections leading to increase of DNA concentration in cytoplasm) the DNA effect on ion membrane permeability observed in this study may serve as one from a set of signals inducing apoptosis.

Key words: mitochondria, Solanum tuberosum, DNA, mitochondrial swelling, adenine nucleotide translocator, inner membrane permeability to H+-ions.
|
| first_indexed | 2025-11-25T21:09:44Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-178044 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2219-3782 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-25T21:09:44Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кулинченко, М.В. Клименко, Е.С. Вебер-Лотфи, Ф. Диетриш, А. Константинов, Ю.М. 2021-02-17T18:17:08Z 2021-02-17T18:17:08Z 2014 ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов / М.В. Кулинченко, Е.С. Клименко, Ф. Вебер-Лотфи, А. Диетриш, Ю.М. Константинов // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2014. — Т. 14. — С. 58-62. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178044 576.315 Aims. To study the potential metabolic consequences of DNA import into mitochondria we investigated the effect of 200 bp length DNA on the permeability of inner membrane of tuber mitochondria in Solanum tuberosum in comparison with such an effect of adenine nucleotides (ADP, ATP), palmitic acid, palmitoyl-CoA and highly specific inhibitors of adenine nucleotide translocator as atractyloside and carboxyatractyloside. Methods. Freshly-isolated highly purified mitochondria from potato tuber (Solanum tuberosum) were used in all experiments. To evaluate the permeability of the inner mitochondrial membrane to H+-ions the swelling of mitochondria in the medium containing 100 mM NH4NO3, 20 mM tris-HCl (pH 7.4) was measured using LKB Ultrospec II UV-Visible spectrophotometer. Results. We showed that DNA in concentration 1 мМ is able to induce swelling of potato tuber mitochondria like such highly specific ligands of adenine nucleotide translocator as carboxyatractyloside and atractyloside. Therefore the increase in permeability of inner mitochondrial membrane to H+-ions is presumably explained by binding of DNA to active sites of ADP/ATP carrier. The stimulation of mitochondrial swelling by addition of DNA was removed by the addition of ADP in physiological concentrations. As for carboxyatractyloside and atractyloside, both these ligands increase DNA effect on mitochondrial swelling. Conclusions. We conclude that DNA is able to bind to specific binding sites of adenine nucleotide translocator in plant mitochondria and through conformational changes of this key membrane carrier to induce the increase of inner mitochondrial membrane permeability to H+-ions. We hypothesize that in some critical states of plant cell (bacterial and viral infections leading to increase of DNA concentration in cytoplasm) the DNA effect on ion membrane permeability observed in this study may serve as one from a set of signals inducing apoptosis.
 
 Key words: mitochondria, Solanum tuberosum, DNA, mitochondrial swelling, adenine nucleotide translocator, inner membrane permeability to H+-ions. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Еволюція геномів в природі та експерименті ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов DNA as modulator of H+-ions permeability of inner membrane of mitochondria in Solanum tuberosum acting on the level of adenine nucleotide translocator Article published earlier |
| spellingShingle | ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов Кулинченко, М.В. Клименко, Е.С. Вебер-Лотфи, Ф. Диетриш, А. Константинов, Ю.М. Еволюція геномів в природі та експерименті |
| title | ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов |
| title_alt | DNA as modulator of H+-ions permeability of inner membrane of mitochondria in Solanum tuberosum acting on the level of adenine nucleotide translocator |
| title_full | ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов |
| title_fullStr | ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов |
| title_full_unstemmed | ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов |
| title_short | ДНК как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий Solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов |
| title_sort | днк как модулятор протонной проницаемости на внутренней мембране митохондрий solanum tuberosum, действующий на уровне переносчика адениннуклеотидов |
| topic | Еволюція геномів в природі та експерименті |
| topic_facet | Еволюція геномів в природі та експерименті |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178044 |
| work_keys_str_mv | AT kulinčenkomv dnkkakmodulâtorprotonnoipronicaemostinavnutrenneimembranemitohondriisolanumtuberosumdeistvuûŝiinaurovneperenosčikaadeninnukleotidov AT klimenkoes dnkkakmodulâtorprotonnoipronicaemostinavnutrenneimembranemitohondriisolanumtuberosumdeistvuûŝiinaurovneperenosčikaadeninnukleotidov AT veberlotfif dnkkakmodulâtorprotonnoipronicaemostinavnutrenneimembranemitohondriisolanumtuberosumdeistvuûŝiinaurovneperenosčikaadeninnukleotidov AT dietriša dnkkakmodulâtorprotonnoipronicaemostinavnutrenneimembranemitohondriisolanumtuberosumdeistvuûŝiinaurovneperenosčikaadeninnukleotidov AT konstantinovûm dnkkakmodulâtorprotonnoipronicaemostinavnutrenneimembranemitohondriisolanumtuberosumdeistvuûŝiinaurovneperenosčikaadeninnukleotidov AT kulinčenkomv dnaasmodulatorofhionspermeabilityofinnermembraneofmitochondriainsolanumtuberosumactingonthelevelofadeninenucleotidetranslocator AT klimenkoes dnaasmodulatorofhionspermeabilityofinnermembraneofmitochondriainsolanumtuberosumactingonthelevelofadeninenucleotidetranslocator AT veberlotfif dnaasmodulatorofhionspermeabilityofinnermembraneofmitochondriainsolanumtuberosumactingonthelevelofadeninenucleotidetranslocator AT dietriša dnaasmodulatorofhionspermeabilityofinnermembraneofmitochondriainsolanumtuberosumactingonthelevelofadeninenucleotidetranslocator AT konstantinovûm dnaasmodulatorofhionspermeabilityofinnermembraneofmitochondriainsolanumtuberosumactingonthelevelofadeninenucleotidetranslocator |