Выявление биохимических маркеров ключевых этапов эмбриогенезафукусовых водорослей: 2019 г. этап 3

Project

Project Details

Description

Целью проекта являлось определение спектра маркерных химических соединений, обеспечивающих прохождение физиологических процессов на ключевых этапах эмбрионального развития фукусовых водорослей. Для изучения эмбриогенеза фукоидов были впервые задействованы современные «омик-технологии» (метаболомика, протеомика), что не только привело к получению значительного объема новых данных, но и позволило консолидировать накопленный массив данных, полученных ранее. В ходе выполнения проекта был получен значительный объем новых данных по биохимии эмбриогенеза бурой макрофитной водоросли Fucus vesiculosus. Все полученные данные обсуждались в сравнении с соответствующими биохимическими характеристиками взрослых организмов.
Основные результаты проекта:
1. В течение первых 9 суток развития происходит постоянное перераспределение внутриклеточных ресурсов эмбрионов фукусовых водорослей, отражающее протекающие анатомические и физиологические процессы. Ключевую роль в распределении ресурсов для обеспечения энергетического обмена и биосинтетических процессов играет метаболит цикла Кребса лимонная кислота.
2. Среди вторичных метаболитов существенный вклад в обеспечение развития эмбрионов вносят специфические фенольные соединения бурых водорослей, флоротаннины. В течение первых 12 ч развития низкомолекулярная фракция флоротаннинов класса кармалолов включается в состав матрикса клеточной стенки зигот, обеспечивая упрочнение стенки и прикрепление зигот к субстрату. Этот процесс сопровождается повышением активности ванадий-зависимой галопероксидазы – фермента, который катализирует образование поперечных сшивок между флоротаннинами и альгинатами клеточной стенки.
3. Исследования профиля метаболитов анатомически и физиологически различающихся зон таллома фукуса показало, что они связаны между собой донорно-акцепторными отношениями, по-видимому, основанными на системе дальнего транспорта метаболитов. В период размножения перераспределение ресурсов приводит к накоплению в рецептакулах метаболитов, являющихся биохимическими маркерами яйцеклеток и зигот F. vesiculosus (глицерин, яблочная кислота, ламинаран). Метаболитный профиль меристематических тканей апексов таллома сходен с профилями 1-9 суточных эмбрионов фукуса.
4. В течение первых нескольких дней эмбриогенеза существенно изменяется спектр ключевых белков клеток фукуса: от профиля, характерного для меристематической ткани (преобладание белков, ассоциированных с клеточным дыханием, метаболизмом белка, синтезом клеточной стенки) по направлению к профилю зрелых фотоассимиляционных клеток (преобладание белков, ассоциированных с процессами фотосинтеза, метаболизма углеводов и внутриклеточного транспорта).
5. На основе полученных данных выявлен ряд первичных и вторичных метаболитов и белков, которые могут быть использованы как биохимические маркеры важнейших этапов раннего эмбриогенеза F. vesiculosus.
Полученные данные позволяют выявить ряд биохимических маркеров, характеризующих ключевые этапы развития зигот и эмбрионов и таким образом, обозначить биохимическую основу для прохождения ключевых анатомических и физиологических процессов эмбриогенеза фукусовых водорослей.

Academic ownership of participants (text description)

Билова Т.Е. - 10%
Ильин А.А. - 5%
Ласточкин В.В. - 5%
Лемешева В.С. - 20%
Лукашева Е.М. - 5%
Осмоловская Н.Г. - 10%
Пузанский Р.К. - 5%
Тараховская Е.Р. - 40%

Transfer of the full copy of the report to third parties for non-commercial use: permitted/not permitted

не разрешается

Check of the report for improper borrowing in external sources (plagiarism): permitted/not permitted

разрешается
Short title__
AcronymRFBR_a_2017 - 3
StatusFinished
Effective start/end date9/01/1931/12/19