Plasztisz-differenciálódás: a szerkezet és a működés összefüggései = Plastid differentiation: connection between structure and function

Böddi, Béla and Bóka, Károly and Dános, Béla and Gyurján, István and Jakucs, Erzsébet and Keresztes, Áron and Kristóf, Zoltán and Preininger, Éva and Szedlay, Gyöngyi (2007) Plasztisz-differenciálódás: a szerkezet és a működés összefüggései = Plastid differentiation: connection between structure and function. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 38003_ZJ1.pdf Download (290kB)

Abstract

A plasztisz-differenciálódás folyamatában a struktúra és a funkció közötti összefüggéseket vizsgáltuk különböző szerveződési szinteken. Sötétben nevelt csíranövényeket, szerv- és szövettenyészetet, szövet-homogenátumokat, membrán-preparátumokat, intakt növényeket és a természetből begyűjtött rügyeket és egyéb szerveket használtunk. A folyamat indikátoraként a NADPH:protoklorofillid oxidoreduktáz (POR) enzim, illetve a pigmentek komplexeit használtuk. Különböző fluoreszcencia spektroszkópiai módszereket és elektronmikroszkópos vizsgálatokat végeztünk. Megállapítottuk, hogy a POR monomer, dimer és oligomer komplexei is flash fotoaktívak, és dinamikusan egymásba alakulnak. A nem levél eredetű szervekben proplasztisz jellegű etioplasztiszok vannak, amelyekben a POR- és nem kötött pigment-monomerek dominálnak, valamint NADPH hiány jellemző. Emiatt a monomer dominanciájú szervek természetes fényen fotodegradálódnak. A makrodomén szerveződés együtt jár a prolamelláris test kialakulásával, fejlett etioplasztiszok képződésével, növeli a fotoredukció hatékonyságát, és véd a fotodegradáció ellen. A plasztisz-differenciálódást a citokinin szint és a N-ellátottság szabályozza. Proplasztiszok, etioplasztiszok és átmeneti állapotú plasztiszok természetes körülmények között is kialakulnak, egyes kiválasztásra differenciálódott szövetekben a kloroplasztisz speciálisan módosul. Eredményeink alapján a klorofill bioszintézis befejező lépését és a plasztisz-differenciálódást leíró reakciósémákat módosítani kell. | Relationships between the structure and function were studied in the process of plastid differentiation, on different organizational levels. Dark-grown seedlings, organ- and tissue cultures, tissue homogenates, membrane preparations, intact plants, buds and other organs collected from the nature were used. Different complexes of the NADPH:protochlorophyllide oxidoreductase (POR) enzyme and of pigments were used as indicators of the differentiation process. Various fluorescence spectroscopic measurements and electron microscopy studies were done. We have proved that the monomer, dimer and oligomer complexes of POR are flash-photoactive and they transform into each other dinamically. In non-leaf organs, proplastid type etioplasts can be found in which monomers of POR and of non-bound pigments are dominant and NADPH shortage is characteristic. Therefore, these organs undergo photodegradation at natural light conditions. The macrodomain organization proceeds together with the formation of prolamellar bodies, i.e. of developed etioplasts, it increases the efficiency of photoreduction and provides protection against photodegradation. Plastid differentiation is regulated by citokinin concentrations and nitrogen supply. Proplastids, etioplasts and plastids of transitional developmental stages can be found in the nature. In certain secretion tissues, the chloroplasts are specifically modified. On the basis of our results, the reaction schemes describing the terminal steps of chlorophyll biosynthesis and plastid differentiation should be modified.

Actions (login required)

Edit Item