Архив публикаций

Тезисы

XXVI-ая конференция

Регуляторные процессы, выявляемые при световой индукции водорослей in vivo путем модельного анализа стадий нарастания и спада сигнала флуоресценции

Беляева Н.Е., Булычев А.А., Ермаченко П.А., Конюхов И.В., Погосян С.И., Ризниченко Г.Ю.

Биологический факультет Московского государственного университета, 119992, Москва ГСП-2, Ленинские горы, natalmurav@yandex/ru (495)939-0289

Особенности кинетического хода флуоресценции (ФЛ), измеряемой на образцах in vivo, изучались [1-5] на временах от микросекунд до десятков секунд. Стадии быстрого (t< 1 с) OJIP нарастания индукции флуоресценции (ИФ) исследуют [3-5], анализируя процессы переноса электронов (ПЭ) и сопряженных протолитических реакций каталитического цикла фотосистемы 2 (ФС2). Сигнал быстрой ИФ несет также информацию о световой индукции тилакоидной мембраны, связанную с состоянием пула хинонов, цитохромного комплекса и ФС1 [3,4].

В образце, прошедшем темновую адаптацию (10-15 минут), в процессе световой индукции происходит энергизация мембраны тилакоида – изменения электрического потенциала на мембране и рН компартментов люмена, стромы. Модель тилакоида [5] описывает обусловленные освещением вариации состояния мембраны и редокс - кофакторов ПЭ. На данном этапе моделирование включило описание регуляторных процессов активации электронно транспортной цепи (ЭТЦ) на стромальной стороне ФС1 и переключения антенной системы ФС2 в режим нефотохимического тушения (NPQ) светового возбуждения вследствие увеличения концентрации протонов в люмене [H+L]. В результате фитирования параметров модели тилакоида расчеты аппроксимируют кинетические стадии OJIP нарастания до 1 секунды и медленного PSMT спада ИФ, измеренные на листе гороха до 30 секунд, улучшив результаты [5].

По OJIPSMT паттерну ИФ (t< 30 c) культуры водоросли Chlorella проведена параметризация компонент модели тилакоидной мембраны более полная, чем при ранее проведенном фитировании модели ФС2 по OJIP кривым быстрой ИФ (t< 2 c) для Chlorella. Результаты определения параметров ПЭ в закрытых по сравнению с открытыми реакционными центрами ФС2 совпали с прежде фитированными по распаду ФЛ, вызываемой 10 нс импульсом [2]. Для расчета PSMT хода ИФ Chlorella необходимо уточнить характеристики стадий световой активации ЭТЦ на стромальной стороне ФС1 и переключения антенной системы ФС2 в режим NPQ при увеличения [H+L], учитывая для водоросли регуляторное распределение световой энергии от ФС1 к ФС2 (эффект ‘state transition’) [1,6].

[1] Papageorgiou GC, Tsimilli-Michael M, Stamatakis K. Photosynth Res 2007, 94: 275–290

[2] Belyaeva N, Schmitt FJ, Paschenko V, Riznichenko G, Rubin A. Photosynth R 2015, 125:123-140

[3] Belyaeva N, Bulychev A, Riznichenko G, Rubin A. Biophysics 56, 3, 2011, 464–477

[4] Stirbet A and Govindjee. Photosynth Res 2012, 113:15–61

[5] N Belyaeva, A Bulychev, G Riznichenko, A Rubin. Photosynth Res 2016, 130:491-515

[6] Papageorgiou GC and Govindjee. J Photochem Photobiol B: Biol 2011, 104:258–270.

• открыть в PDF формате (на русском языке) (PDF)