Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці
Показано, що 1-хвилинний вплив на проростки пшеницi температури 42 °С викликає транзиторне посилення генерацiї супероксидного анiон-радикала (O₂^•−) i пiдвищення вмiсту пероксиду водню в коренях з максимумами через 5 i 10 хв вiдповiдно. 10-хви- линний прогрiв пiдвищував активнiсть супероксиддисмут...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84794 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці / Ю.Є. Колупаєв, О.I. Обозний, Л.I. Мусатенко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 11. — С. 157-162. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859736188332539904 |
|---|---|
| author | Колупаєв, Ю.Є. Обозний, О.І. Мусатенко, Л.І. |
| author_facet | Колупаєв, Ю.Є. Обозний, О.І. Мусатенко, Л.І. |
| citation_txt | Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці / Ю.Є. Колупаєв, О.I. Обозний, Л.I. Мусатенко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 11. — С. 157-162. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Показано, що 1-хвилинний вплив на проростки пшеницi температури 42 °С викликає транзиторне посилення генерацiї супероксидного анiон-радикала (O₂^•−) i пiдвищення
вмiсту пероксиду водню в коренях з максимумами через 5 i 10 хв вiдповiдно. 10-хви-
линний прогрiв пiдвищував активнiсть супероксиддисмутази (СОД). Обробка проросткiв iнгiбiтором СОД дiетилдитiокарбаматом натрiю (ДДК) спричинювала зниження
активностi ферменту, посилення генерацiї O₂^•− коренями i зменшення в них вмiсту
H₂O₂. Пiсля впливу гiпертермiї вiдбувалося поступове пiдвищення теплостiйкостi проросткiв, яке частково нiвелювалося передобробкою ДДК. Зроблено висновок про участь СОД у передачi сигналу гiпертермiї в генетичний апарат, що зумовлює розвиток теплостiйкостi рослин.
Показано, что 1-минутное влияние на проростки пшеницы температуры 42 °С вызывало
транзиторное усиление генерации супероксидного анион-радикала (O₂^•−) и повышение содержания пероксида водорода в корнях с максимумами через 5 и 10 мин соответственно. 10-минутный прогрев повышал активность супероксиддисмутазы (СОД). Обработка проростков ингибитором СОД диэтилдитиокарбаматом натрия (ДДК) вызывала снижение активности фермента, усиление генерации O₂^•− корнями и уменьшение в них содержания H₂O₂. После влияния гипертермии происходило постепенное повышение теплоустойчивости проростков, которое частично нивелировалось предобработкой ДДК. Сделан вывод об
участии СОД в передаче сигнала гипертермии в генетический аппарат, что обусловливает развитие теплоустойчивости растений.
It is shown that the 1-min influence of a temperature of 42 °С on wheat plantlets causes the transitional intensifying of the superoxide anion-radical (O₂^•−) generation and the increase of the hydrogen peroxide content in roots with the maxima in 5 and 10 min, accordingly. Within 10 min after the
heating, the increase of the superoxide dismutase (SOD) activity is observed. The treatment of
plantlets with the SOD inhibitor sodium diethyldithiocarbamate (DDC) caused the enzyme activity
lowering, intensifying the (O₂^•−) generation by roots, and a reduction of the H₂O₂ contents in them.
After the influence of hyperthermia, the gradual increase of the heat resistance of plantlets took
place, which was partially levelled by the pretreatment with DDC. The conclusion on the participation of SOD in the signal transduction of hyperthermia in genome that causes the development of the heat resistance of plants is drawn.
|
| first_indexed | 2025-12-01T15:15:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 581.1.036.2:577.15
© 2012
Ю.Є. Колупаєв, О. I. Обозний,
член-кореспондент НАН України Л. I. Мусатенко
Участь супероксиддисмутази у клiтинному сигналiнгу
при тепловому загартуваннi проросткiв пшеницi
Показано, що 1-хвилинний вплив на проростки пшеницi температури 42 ◦С викли-
кає транзиторне посилення генерацiї супероксидного анiон-радикала (O•−
2
) i пiдвищення
вмiсту пероксиду водню в коренях з максимумами через 5 i 10 хв вiдповiдно. 10-хви-
линний прогрiв пiдвищував активнiсть супероксиддисмутази (СОД). Обробка пророст-
кiв iнгiбiтором СОД дiетилдитiокарбаматом натрiю (ДДК) спричинювала зниження
активностi ферменту, посилення генерацiї O
•−
2
коренями i зменшення в них вмiсту
H2O2. Пiсля впливу гiпертермiї вiдбувалося поступове пiдвищення теплостiйкостi про-
росткiв, яке частково нiвелювалося передобробкою ДДК. Зроблено висновок про участь
СОД у передачi сигналу гiпертермiї в генетичний апарат, що зумовлює розвиток теп-
лостiйкостi рослин.
За сучасними уявленнями, активнi форми кисню (АФК) розглядаються як учасники транс-
дукцiї в генетичний апарат рiзноманiтних (наприклад, гормональних, стресових) сигналiв,
що сприймаються рослинною клiтиною [1, 2]. Водночас експериментальних доказiв при-
чинно-наслiдкового зв’язку мiж посиленням утворення АФК рослинними клiтинами пiд
впливом тих чи iнших чинникiв i розвитком адаптивних реакцiй досi недостатньо. Є пiд-
стави припускати, що особливу роль у процесах сигнальної трансдукцiї вiдiграє генерацiя
АФК у ферментативних реакцiях, адже вона, на вiдмiну вiд спонтанного утворення АФК,
як правило, перебуває пiд контролем клiтини.
Ранiше нами було показано транзиторне посилення утворення пероксиду водню в рос-
линних об’єктах у вiдповiдь на дiю загартовуючих високих температур [3]. Встановлено
пригнiчення утворення H2O2, спричинюваного гiпертермiєю, iнгiбiторами НАДФН-оксида-
зи i пероксидази [4] — ферментiв, здатних продукувати супероксидний анiон-радикал O
•−
2
.
Проте нез’ясованою залишається роль конкретних АФК в iндукуваннi адаптивних реакцiй.
Вважається, що сигнальнi функцiї в клiтинах виконує насамперед H2O2 — стабiльна мо-
лекула, здатна проникати через мембрани [5]. Пероксид водню може утворюватися iз су-
пероксидного анiон-радикала спонтанно або з участю супероксиддисмутази (СОД). Роль
останньої в АФК-залежнiй передачi сигналу, спричиненого дiєю гiпертермiї, наскiльки нам
вiдомо, спецiально не дослiджувалася. Зважаючи на це, метою дослiдження було з’ясування
участi СОД в посиленнi утворення пероксиду водню клiтинами коренiв проросткiв пшеницi
у вiдповiдь на дiю загартовуючої температури i значення цього процесу для подальшого
розвитку теплостiйкостi рослин.
Матерiали i методи дослiдження. Об’єктом дослiдження були етiольованi пророст-
ки м’якої озимої пшеницi (Triticum aestivum L.) сорту Елегiя, вирощенi на очищенiй водо-
провiднiй водi при 20 ◦С. Тридобовi проростки вiдповiдних варiантiв дослiду на 14–16 год
переносили на 5 мМ розчин iнгiбiтора СОД дiетилдитiокарбамату натрiю (ДДК) [6], кон-
трольнi зразки в цей час продовжували iнкубувати на водi.
Потiм проростки пiддавали 1-хвилинному загартовуючому прогрiву у водному термо-
статi при (42,0±0,1) ◦С. Пiсля загартування проростки вiдповiдних варiантiв протягом 1 год
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №11 157
Рис. 1. Динамiка вмiсту пероксиду водню (а), генерацiї супероксидного анiон-радикала (б ) i активностi
позаклiтинної пероксидази (в) у коренях проросткiв пшеницi пiсля 1-хвилинного впливу температури 42 ◦С:
1 — контроль; 2 — дослiд
продовжували iнкубувати на розчинi ДДК, пiсля чого переносили на воду. Ушкоджуючому
10-хвилинному прогрiву при (46,0±0,1) ◦С проростки пiддавали через 24 год пiсля загар-
тування. Як показано ранiше, через такий промiжок часу вiдзначалася найвища теплостiй-
кiсть проросткiв [3]. Через 4 доби пiсля дiї ушкоджуючого прогрiву оцiнювали виживанiсть
зразкiв.
Вмiст H2O2 водню визначали феротiоцiанатним методом, екстрагуючи його з розтер-
тих рослинних тканин 5% трихлороцтовою кислотою [7]. Генерацiю O
•−
2
оцiнювали шляхом
занурення коренiв iнтактних проросткiв, у яких попередньо вiдокремлювали ендосперм,
у 0,1 М фосфатний буфер, що мiстив 0,025% нiтросинього тетразолiю, 10 мкМ ЕДТА,
0,1% тритону X-100 на 30 хв. Пiсля цього визначали свiтлопоглинання при довжинi хви-
лi 530 нм [8]. Для визначення активностi позаклiтинної пероксидази [9] кореневу систему
iнтактних проросткiв занурювали у дистильовану воду (10 мл) на 15 хв. В одержаному
екстраклiтинному розчинi визначали активнiсть ферменту. Для цього в реакцiйну кювету
вносили 0,75 мл розчину 0,07% гваяколу, 2,25 мл 0,1 М K,Na-фосфатного буферу (pH 6,2),
0,75 мл екстраклiтинного розчину i 0,75 мл 0,15% Н2O2. Активнiсть виражали в одиницях
збiльшення свiтлопоглинання (A440) за 1 хв у розрахунку на один проросток. Для визначен-
ня активностi СОД i каталази коренi гомогенiзували на холодi в 0,15 М фосфатному буферi
(pH 7,6) з додаванням детергента тритону Х-100 (кiнцева концентрацiя 0,1%). Для аналiзу
використовували супернатант пiсля центрифугування гомогенату при 8000 g. Активнiсть
СОД визначали за методом, в основi якого лежить здатнiсть ферменту конкурувати з нiт-
росинiм тетразолiєм за супероксиднi анiони, що утворюються внаслiдок аеробної взаємо-
дiї НАДН i феназинметасульфату [10], активнiсть каталази — за кiлькiстю розкладеного
H2O2 [10]. Вмiст бiлка у дослiджуваних зразках аналiзували за методом Бредфорд [11].
На рисунках наведенi результати типових дослiдiв (середнi величини не менш нiж з трьох
повторень) та їх стандартнi вiдхилення.
Результати дослiдження та їх обговорення. У попереднiх дослiдах аналiзували
вмiст H2O2 в коренях i пагонах проросткiв пшеницi пiсля 1-хвилинного загартовуючого про-
грiву при 42 ◦С. Вмiст H2O2 у пагонах пiдвищувався на 17–25% протягом перших 5–10 хв
пiсля дiї гiпертермiї i надалi знижувався до рiвня контролю. Пiдвищення вмiсту H2O2 в ко-
ренях було iстотнiшим (максимум через 10 хв становив 64%) i тривалiшим, ефект зберiгав-
ся протягом 30 хв пiсля прогрiву. Через 60 хв кiлькiсть H2O2 зменшувалася до величини
контрольного варiанта (рис. 1, а). Зважаючи на бiльш виражену реакцiю коренiв на гiпер-
158 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №11
Рис. 2. Активнiсть СОД (а) i каталази (б ) у коренях проросткiв пшеницi пiсля 1-хвилинного впливу тем-
ператури 42 ◦С: 1 — контроль; 2 — дослiд
термiю, у подальших експериментах змiни вмiсту АФК i активностi ферментiв детально
дослiджували саме у цих органах.
Через 5 хв пiсля загартовуючого прогрiву вiдзначалося невелике (на 14%) посилення
генерацiї O•−
2
коренями, вже через 15 хв цей ефект зменшувався, а через 1 год iнтенсивнiсть
утворення O
•−
2
коренями загартованих проросткiв була навiть трохи нижчою вiд контролю
(див. рис. 1, б ).
Одним з основних ферментативних джерел O
•−
2
в коренях пшеницi можуть бути по-
заклiтиннi форми неспецифiчних пероксидаз [9]. У наших експериментах вже через 5 хв
пiсля загартовуючого прогрiву вiдзначалося бiльш нiж 1,5-разове пiдвищення активностi
пероксидази, що видiлялася коренями в екстраклiтинний розчин (див. рис. 1, в). Однак
через 1 год спостережень цей ефект повнiстю нiвелювався.
Можна припустити, що пiдвищення вмiсту H2O2 в коренях, яке вiдзначалося протя-
гом 5–30 хв пiсля загартовуючого прогрiву проросткiв, зумовлене посиленням генерацiї
O
•−
2
(зокрема, в пероксидазних реакцiях) i подальшим перетворенням його на H2O2. Збiль-
шення пулу H2O2 може бути пов’язане з пiдвищенням активностi СОД та/або зниженням
активностi ферментiв, що його знешкоджують, зокрема каталази.
Дослiдження динамiки СОД показало iстотне пiдвищення активностi ферменту через
10 хв пiсля загартовуючого прогрiву проросткiв, бiльш висока порiвняно з контролем актив-
нiсть СОД вiдзначалася протягом всiєї години спостережень (рис. 2, а). Водночас активнiсть
каталази пiд впливом нагрiву проросткiв достовiрно не змiнювалася (див. рис. 2, б ).
Для з’ясування внеску СОД у накопичення H2O2 пiсля загартування проросткiв у по-
дальших експериментах використовували iнгiбiторний аналiз. При цьому дослiджуванi по-
казники визначали через 10 хв пiсля загартовуючого прогрiву проросткiв. Обробка про-
росткiв iнгiбiтором СОД ДДК призводила до зниження активностi ферменту в коренях
проросткiв i помiтно послаблювала вплив прогрiву на ензиматичну активнiсть (рис. 3, а).
Iнгiбiтор СОД повнiстю усував спричинюваний загартуванням ефект пiдвищення вмiсту
H2O2 в коренях, при цьому ДДК також дещо знижував вмiст H2O2 в коренях незагарто-
ваних проросткiв (див. рис. 3, б ). Водночас ДДК, перешкоджаючи СОД-залежному пере-
творенню O
•−
2
, збiльшував показник його генерацiї коренями пшеницi, особливо у варiантi
з впливом загартовуючої температури (див. рис. 3, в).
Таким чином, є пiдстави вважати, що загартовуючий прогрiв проросткiв призводить до
пiдвищення активностi ферментiв, якi генерують O
•−
2
, зокрема позаклiтинної пероксида-
зи, i подальшого перетворення O
•−
2
на H2O2 за рахунок збiльшення активностi СОД. Як
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №11 159
Рис. 3. Вплив ДДК на активнiсть СОД (а), вмiст пероксиду водню (б ) i генерацiю супероксидного анiон-ра-
дикала (в) в коренях проросткiв пшеницi через 10 хв пiсля 1-хвилинного прогрiву при 42 ◦С (загартування):
1 — контроль; 2 — загартування; 3 — ДДК (5 мМ); 4 — загартування + ДДК
Рис. 4. Виживанiсть проросткiв пшеницi пiсля ушкоджуючого нагрiвання (46 ◦С, 10 хв): 1 — контроль; 2 —
загартування; 3 — ДДК (5 мМ); 4 — загартування + ДДК
було показано нами ранiше, обробка проросткiв пшеницi антиоксидантом iонолом [3] або
специфiчним скавенжером пероксиду водню диметилтiосечовиною [4] нiвелювала позитив-
ний вплив загартовуючого прогрiву на розвиток їх теплостiйкостi. Отже, напевно, АФК
беруть участь у трансдукцiї в генетичний апарат клiтин сигналу, необхiдного для iнду-
кування захисних реакцiй. Якщо у ролi основної сигнальної молекули розглядати H2O2
i вважати, що його утворення залежить вiд активностi СОД, варто очiкувати нiвелювання
спричинюваного загартовуючим прогрiвом ефекту пiдвищення теплостiйкостi проросткiв
пшеницi за умови їх обробки iнгiбiтором СОД. I дiйсно, ДДК частково нiвелював ефект
теплового загартування, сам по собi достовiрно не впливаючи на теплостiйкiсть проросткiв
пшеницi (рис. 4). Негативний вплив ДДК на розвиток теплостiйкостi проросткiв, ймовiрно,
зумовлений перешкоджанням формуванню H2O2 як сигнальної молекули у СОД-залежних
реакцiях, а не iнгiбуванням СОД як антиоксидантного ферменту. Так, через 24 год пiсля
загартовуючого прогрiву активнiсть СОД у коренях проросткiв, оброблених перед загарту-
ванням iнгiбiтором ферменту, становила (12,4± 0,14) ум. од./(мг бiлка · хв), що було навiть
дещо вище, нiж у коренях контрольних проросткiв ((11,2± 0,11) ум. од./(мг бiлка · хв)). Iн-
шими словами, за обраного нами способу обробки проросткiв ДДК його вплив на активнiсть
СОД був оборотним й iстотно не позначався на її величинi у коренях в момент ушкоджую-
чого прогрiву.
Вiдомо, що ферменти, якi генерують O
•−
2
(пероксидаза, НАДФН-оксидаза), локалiзо-
ванi переважно в плазматичнiй мембранi i клiтинних стiнках [9, 12]. СОД мiститься у рi-
зних клiтинних компартментах, у значнiй кiлькостi в цитозолi, проте виявлена i в апопла-
160 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №11
стi [13, 14]. Можна припустити, що саме апопластна СОД, перетворюючи супероксидний
радикал на H2O2, сприяє проникненню молекул АФК в цитоплазму i виконанню ними си-
гнальних функцiй. Водночас не виключається i можливiсть проникнення O
•−
2
в цитозоль
з подальшим його перетворенням на H2O2 внутрiшньоклiтинними формами СОД [12].
Отже, отриманi експериментальнi данi можна розглядати як пiдтвердження нашого при-
пущення щодо функцiй СОД не лише в антиоксидантному захистi клiтин, а й у трансдукцiї
сигналу дiї високої температури в геном шляхом перетворення супероксидного анiон-ради-
кала на сигнальну молекулу пероксиду водню. Сигналiнг з участю АФК необхiдний для
подальшого формування адаптивних реакцiй, якi зумовлюють пiдвищення теплостiйкостi
рослин.
1. Suzuki N., Mittler R. Reactive oxygen species and temperature stresses: A delicate balance between si-
gnaling and destruction // Physiol. Plant. – 2006. – 126. – P. 45–51.
2. Zhang A., Zhang J., Ye. N. et al. ZmMPK5 is required for the NADPH oxidase-mediated selfpropagation
of apoplastic H2O2 in brassinosteroid-induced antioxidant defence in leaves of maize // J. Exp. Bot. –
2010. – 61. – P. 4399–4411.
3. Kolupaev Yu.Ye., Karpets Yu.V., Kosakivska I. V. The importance of reactive oxygen species in the
induction of plants resistance to the heat stress // Gen. Appl. Plant Physiol. – 2008. – 34, No 3–4. –
P. 251–266.
4. Колупаев Ю.Е., Обозный А.И., Карпец Ю.В. Супрессия эффекта теплового закаливания растений
антиоксидантами и ингибиторами прооксидантных ферментов // Клеточная сигнализация у расте-
ний. III Междунар. симп. – Казань, 2011. – С. 81–82.
5. Bienert G. P., Møller A. L., Kristiansen K.A. et al. Specific aquaporins facilitate the diffusion of hydrogen
peroxide across membranes // J. Biol. Chem. – 2007. – 282. – P. 1183–1192.
6. Heikkila R. E., Cabbat F. S., Cohen G. In vivo inhibition of superoxide dismutase activity by diethdithi-
ocarbamate // J. Biol. Chem. – 1976. – 251. – P. 2182–2185.
7. Sagisaka S. The occurrence of peroxide in a perennial plant, Populus gelrica // Plant Physiol. – 1976. –
57. – P. 308–309.
8. Шорнинг Б.Ю., Смирнова Е. Г., Ягужинский Л.С., Ванюшин Б.Ф. Необходимость образования
супероксида для развития этиолированных проростков пшеницы // Биохимия. – 2000. – 65, вып. 12. –
С. 1612–1618.
9. Minibayeva F., Mika A., Luthje S. Salicylic acid changed the properties of extracellular peroxidase activity
secreted from wounded wheat (Triticum aestivum L.) roots // Protoplasma. – 2003. – 221. – P. 67–72.
10. Колупаев Ю.Е., Акинина Г.Е., Мокроусов А. В. Индукция теплоустойчивости колеоптилей пшеницы
ионами кальция и ее связь с окислительным стрессом // Физиология растений. – 2005. – 52, № 2. –
С. 227–232.
11. Bradford M.M. A Rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein
utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. – 1976. – 72. – P. 248–254.
12. Sagi M., Fluhr R. Production of reactive oxygen species by plant NADPH oxidases // Plant Physiol. –
2006. – 141. – P. 336–340.
13. Ogawa K., Kanematsu S., Asada K. Generation of superoxide anion and localisation of Cu/Zn-superoxi-
de dismutase in vascular tissue of spinach hypocotyls: their association with lignification // Plant Cell
Physiol. – 1997. – 38. – P. 1118–1126.
14. Miller R., Suzuki N., Ciftci-Yilmaz S., Mittler R. Reactive oxygen species homeostasis and signaling during
drought and salinity stresses // Plant Cell Environ. – 2010. – 33. – P. 453–467.
Надiйшло до редакцiї 02.03.2012Харкiвський нацiональний аграрний
унiверситет iм. В. В. Докучаєва
Iнститут ботанiки iм. М. Г. Холодного
НАН України, Київ
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №11 161
Ю.Е. Колупаев, А. И. Обозный,
член-корреспондент НАН Украины Л. И. Мусатенко
Участие супероксиддисмутазы в клеточном сигналинге
при тепловом закаливании проростков пшеницы
Показано, что 1-минутное влияние на проростки пшеницы температуры 42 ◦С вызывало
транзиторное усиление генерации супероксидного анион-радикала (O•−
2
) и повышение со-
держания пероксида водорода в корнях с максимумами через 5 и 10 мин соответственно.
10-минутный прогрев повышал активность супероксиддисмутазы (СОД). Обработка про-
ростков ингибитором СОД диэтилдитиокарбаматом натрия (ДДК) вызывала снижение
активности фермента, усиление генерации O
•−
2
корнями и уменьшение в них содержания
H2O2. После влияния гипертермии происходило постепенное повышение теплоустойчивос-
ти проростков, которое частично нивелировалось предобработкой ДДК. Сделан вывод об
участии СОД в передаче сигнала гипертермии в генетический аппарат, что обусловли-
вает развитие теплоустойчивости растений.
Yu.Ye. Kolupaev, O. I. Oboznyj,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine L. I. Musatenko
Participation of superoxide dismutase in cellular signalling at heat
hardening of wheat plantlets
It is shown that the 1-min influence of a temperature of 42 ◦С on wheat plantlets causes the transitio-
nal intensifying of the superoxide anion-radical (O•−
2
) generation and the increase of the hydrogen
peroxide content in roots with the maxima in 5 and 10 min, accordingly. Within 10 min after the
heating, the increase of the superoxide dismutase (SOD) activity is observed. The treatment of
plantlets with the SOD inhibitor sodium diethyldithiocarbamate (DDC) caused the enzyme activity
lowering, intensifying the O
•−
2
generation by roots, and a reduction of the H2O2 contents in them.
After the influence of hyperthermia, the gradual increase of the heat resistance of plantlets took
place, which was partially levelled by the pretreatment with DDC. The conclusion on the partici-
pation of SOD in the signal transduction of hyperthermia in genome that causes the development
of the heat resistance of plants is drawn.
162 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №11
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-84794 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-01T15:15:51Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Колупаєв, Ю.Є. Обозний, О.І. Мусатенко, Л.І. 2015-07-15T18:31:41Z 2015-07-15T18:31:41Z 2012 Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці / Ю.Є. Колупаєв, О.I. Обозний, Л.I. Мусатенко // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2012. — № 11. — С. 157-162. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84794 581.1.036.2:577.15 Показано, що 1-хвилинний вплив на проростки пшеницi температури 42 °С викликає транзиторне посилення генерацiї супероксидного анiон-радикала (O₂^•−) i пiдвищення вмiсту пероксиду водню в коренях з максимумами через 5 i 10 хв вiдповiдно. 10-хви- линний прогрiв пiдвищував активнiсть супероксиддисмутази (СОД). Обробка проросткiв iнгiбiтором СОД дiетилдитiокарбаматом натрiю (ДДК) спричинювала зниження активностi ферменту, посилення генерацiї O₂^•− коренями i зменшення в них вмiсту H₂O₂. Пiсля впливу гiпертермiї вiдбувалося поступове пiдвищення теплостiйкостi проросткiв, яке частково нiвелювалося передобробкою ДДК. Зроблено висновок про участь СОД у передачi сигналу гiпертермiї в генетичний апарат, що зумовлює розвиток теплостiйкостi рослин. Показано, что 1-минутное влияние на проростки пшеницы температуры 42 °С вызывало транзиторное усиление генерации супероксидного анион-радикала (O₂^•−) и повышение содержания пероксида водорода в корнях с максимумами через 5 и 10 мин соответственно. 10-минутный прогрев повышал активность супероксиддисмутазы (СОД). Обработка проростков ингибитором СОД диэтилдитиокарбаматом натрия (ДДК) вызывала снижение активности фермента, усиление генерации O₂^•− корнями и уменьшение в них содержания H₂O₂. После влияния гипертермии происходило постепенное повышение теплоустойчивости проростков, которое частично нивелировалось предобработкой ДДК. Сделан вывод об участии СОД в передаче сигнала гипертермии в генетический аппарат, что обусловливает развитие теплоустойчивости растений. It is shown that the 1-min influence of a temperature of 42 °С on wheat plantlets causes the transitional intensifying of the superoxide anion-radical (O₂^•−) generation and the increase of the hydrogen peroxide content in roots with the maxima in 5 and 10 min, accordingly. Within 10 min after the heating, the increase of the superoxide dismutase (SOD) activity is observed. The treatment of plantlets with the SOD inhibitor sodium diethyldithiocarbamate (DDC) caused the enzyme activity lowering, intensifying the (O₂^•−) generation by roots, and a reduction of the H₂O₂ contents in them. After the influence of hyperthermia, the gradual increase of the heat resistance of plantlets took place, which was partially levelled by the pretreatment with DDC. The conclusion on the participation of SOD in the signal transduction of hyperthermia in genome that causes the development of the heat resistance of plants is drawn. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці Участие супероксиддисмутазы в клеточном сигналинге при тепловом закаливании проростков пшеницы Participation of superoxide dismutase in cellular signalling at heat hardening of wheat plantlets Article published earlier |
| spellingShingle | Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці Колупаєв, Ю.Є. Обозний, О.І. Мусатенко, Л.І. Біологія |
| title | Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці |
| title_alt | Участие супероксиддисмутазы в клеточном сигналинге при тепловом закаливании проростков пшеницы Participation of superoxide dismutase in cellular signalling at heat hardening of wheat plantlets |
| title_full | Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці |
| title_fullStr | Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці |
| title_full_unstemmed | Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці |
| title_short | Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці |
| title_sort | участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/84794 |
| work_keys_str_mv | AT kolupaêvûê učastʹsuperoksiddismutaziuklítinnomusignalíngupriteplovomuzagartuvanníprorostkívpšenicí AT obozniioí učastʹsuperoksiddismutaziuklítinnomusignalíngupriteplovomuzagartuvanníprorostkívpšenicí AT musatenkolí učastʹsuperoksiddismutaziuklítinnomusignalíngupriteplovomuzagartuvanníprorostkívpšenicí AT kolupaêvûê učastiesuperoksiddismutazyvkletočnomsignalingepriteplovomzakalivaniiprorostkovpšenicy AT obozniioí učastiesuperoksiddismutazyvkletočnomsignalingepriteplovomzakalivaniiprorostkovpšenicy AT musatenkolí učastiesuperoksiddismutazyvkletočnomsignalingepriteplovomzakalivaniiprorostkovpšenicy AT kolupaêvûê participationofsuperoxidedismutaseincellularsignallingatheathardeningofwheatplantlets AT obozniioí participationofsuperoxidedismutaseincellularsignallingatheathardeningofwheatplantlets AT musatenkolí participationofsuperoxidedismutaseincellularsignallingatheathardeningofwheatplantlets |