A klororespiráció terminális oxidázának keresése ciano-bakteriális modellrendszerben

Garab, Győző (2007) A klororespiráció terminális oxidázának keresése ciano-bakteriális modellrendszerben. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 34188_ZJ1.pdf Download (213kB)

Abstract

A projekt keretében kíséreletet tettünk a klororespiráció terminális oxidázának azonosítására és a légzési kölcsönhatás fiziológiai jelentőségének tisztázására; fotoszintetikus működést befolyásoló stresszhatásokat tanulmányoztunk. A klororespiráció jelenlétére zöldalgákban a termolumineszcencia ún. afterglow (AG TL) jele további megerősítést adott. Elsőként figyeltünk meg AG-TL-t cianobakteriális sejtekben, jelezve a légzési kölcsönhatás fontosságát. A fotoszintézissel versengő terminális oxidáz azonosítása nem sikerült, ez más laborokban sem vezetett eredményre. Ennek oka nem ismert. A stresszhatások területén: (i) PAC-spektroszkópia segítségével azonosítottuk a Cd minden valószínűség szerint elsődleges hatóhelyét ? kimutattuk a szénsav-anhidráz enzim érintettségét; (ii) gránumos tilakoidokban három egymástól jól elkülöníthető termo-optikai szerkezetváltozást azonosítottunk; (iii) a magas hőmérsékleti stressz vizsgálatára bevezettük a hő-pulzus módszerét, amely jelentősen megkönnyítette a primér hőstressz-hatás azonosítását és a helyreállás folyamatának követését; (iv) halofil cianobaktériumon tanulmányoztuk a magas só és magas pH együttes környezeti stresszhatás kivédésének mechanizmusát: következtetni tudtunk egy Na+ pumpa működésére és vázoltuk a PSII károsodásának menetét; (v) a membrán fizikai állapotának változásait P-NMR vizsgálatokkal végeztük, és megállapítottuk, hogy a nem-lamelláris fázis fontos szerepet játszik egyes fotoszinetikus funkciókban. | In the frame of the project we attempted to identify the terminal oxidase of chlororespiration and studied the physiological significance of the interaction between photosynthesis and respiration; and studied various stress-effects on photosynthesis. Operation of chlororespiration in a green alga was confirmed with the so-called afterglow thermoluminescence (AG TL) signal. We were the first who observe the AG TL in a cyanobacterium, indicating the importance of the interaction between photosynthesis and respiration. Efforts to identify the terminal oxidase competing with photosynthesis failed. This enigmatic question awaits further studies. On the field of stress-effects: (i) we identified the most likely primary target of Cd, by using PAC-spectroscopy we showed the involvement of carbonic anhydrase; (ii) in granal thylakoids we separated three well discernible thermo-optically induced structural changes; (iii) to study high temperature stress in higher plants, we introduced a heat-pulse method, which made easier to determine the primary stress effects and their recovery; (iv) combined stress effects, high salt and high pH, were studied in Spirulina: it was concluded that a sodium pump maintained the pH homeostasis, in high salt stress conditions PSII was damaged already at low light; (v) P-NMR was used to monitor the physical status of the membranes, leading to the conclusion that non-lamellar lipid phases play an important role in certain photosynthetic functions.

Actions (login required)

Edit Item