Skład białkowy i funkcjonowanie mitochondriów osi zarodkowych łubinu żółtego (Lupinus luteus L.) w warunkach zasolenia

Loading...
Thumbnail Image

Date

2011-06-20T12:00:00Z

Editor

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Title alternative

Protein composition and functioning of yellow lupine (Lupinus luteus L.) embryo axis mitochondria under salinity

Abstract

Celem pracy było wykazanie, czy zasolenie prowadzi do zmian w składzie białkowym mitochondriów oraz sprawdzenie, czy warunki zasolenia mogą prowadzić do programowanej śmierci komórki (PCD). Analizy przeprowadzone na izolowanych osiach zarodkowych łubinu żółtego Lupinus luteus hodowanych in vitro na pożywkach z różnymi stężeniami NaCl wykazały zmiany w metabolizmie mitochondriów jak również całego organu. W warunkach zasolenia zmianie uległ poziom białek mitochondrialnych analizowany metodą elektroforezy dwukierunkowej. Spośród białek, których poziom zmienił się (wzrósł lub obniżył się) pod wpływem zasolenia, 48 wytypowano do identyfikacji z zastosowaniem spektrometrii mas. Wśród zidentyfikowanych białek znalazły się enzymy cyklu Krebsa, mitochondrialnego łańcucha transportu elektronów oraz uczestniczące w biogenezie mitochondriów i białka stresowe. Zasolenie prowadziło do warunków stresu oksydacyjnego (wzrost poziomu H2O2 i peroksydacji lipidów), jednak aktywność mitochondrialnych enzymów antyoksydacyjnych uległa obniżeniu. Analiza ultrastruktury wykazała szereg zmian w strukturze komórki obejmujących deformacje retikulum endoplazmatycznego, zwiększenie stopnia wakuolizacji komórki oraz degradację chromatyny w jądrze komórkowym. Pod wpływem zasolenia pojawiały się symptomy PCD w postaci uszkodzeń DNA (elektroforeza kometkowa) oraz fragmentacji DNA.
The aim of this study was to demonstrate whether salinity leads to changes in mitochondria protein composition and to verify whether the conditions of salinity can lead to programmed cell death (PCD). The analysis conducted on isolated embryonic axes of yellow lupine, Lupinus luteus grown in vitro on media with different concentrations of NaCl showed changes in the metabolism of mitochondria as well as the entire organ. Changes in the level of mitochondrial proteins under salinity condition were analyzed using two-dimension electrophoresis. Among the proteins which levels changed (increased or decreased) due to salinity, 48 were selected for identification using mass spectrometry. Among the identified proteins were enzymes of the Krebs cycle, mitochondrial electron transport chain and participating in the biogenesis of mitochondria and stress response. Salinity led to conditions of oxidative stress (increasing levels of H2O2 and lipid peroxidation), but the activity of mitochondrial antioxidant enzymes decreased. Analysis of ultrastructure revealed a number of changes in the structure of cell including deformation the endoplasmic reticulum, increased cytoplasmic vacuolisation and degradation of chromatin in the nucleus. Salinity-induced changes led to the emergence of symptoms of PCD in the form of DNA damage (comet assay) and DNA fragmentation.

Description

Wydział Biologii: Instytut Biologii Eksperymentalnej

Sponsor

Keywords

łubin, lupine, mitochondrium, programowana śmierć komórki, programmed cell death, Proteomika, proteomics, zasolenie, salinity

Citation

ISBN

DOI

Title Alternative

Rights Creative Commons

Creative Commons License

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Biblioteka Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego