Учёные МГУ предложили новый метод неинвазивного исследования вызванного стрессом каротиногенеза у растений. Эксперимент проводился на микроводорослях Bracteacoccus aggregatus. Исследователи совместили рамановскую микроспектрометрию и микроскопию, которая визуализирует время жизни флуоресценции. Полученные данные проверили с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Этот метод позволил изучить биохимические и структурные изменения в клетках почти в реальном времени. Результаты работы опубликованы в журнале Protoplasma. Каротиноиды, которые получают из растений, используют в разных областях. Они являются безопасными красителями в пищевой и косметической промышленностях, а также при производстве лекарств. Каротиноиды — это пигменты жёлтых, оранжевых и красных оттенков. Эти соединения защищают растения от окислительного стресса и избыточного освещения, участвуют в фотосинтезе и делают растения яркими и привлекательными для насекомых-опылителей. Есть микроводоросли, которые накапливают много каротиноидов — до 5% от веса сухой биомассы. Каротиногенез — синтез каротиноидов запускается при стрессе у клеток. При этом меняются обмен веществ и строение клеток микроводорослей. Исследователи могут понять, идёт ли каротиногенез, по характерным признакам: меняется окраска клеток, замедляется деление, снижается количество хлорофилла. Каротиноиды обычно получают химическим синтезом, а не из микроводорослей, потому что это дорого и оправдано только для производства биодобавок и лекарств. Чтобы изучить каротиногенез, нужны исследования. Но существующие подходы инвазивны: чтобы получить данные, учёным приходится нарушать целостность структур микроводорослей. Это медленно и приводит к неточным результатам. Учёные из МГУ и ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» предложили другой способ таких исследований. Учёные использовали несколько методов: рамановскую спектроскопию, FLIM и ТЭМ. Рамановская спектроскопия помогает обнаружить каротиноиды в клетках. С помощью FLIM изучают взаимодействие каротиноидов с другими молекулами и структурами клетки. А ТЭМ позволяет увидеть тонкую структуру клеток. Исследователи выбрали микроводоросль Bracteacoccus aggregatus в качестве объекта изучения. Предложенная методика позволила изучить синтез и распределение каротиноидов в клетках, не разрушая их. Полученные данные проверили с помощью ТЭМ. FLIM и рамановская спектрометрия дают возможность исследовать каротиногенез почти в реальном времени без артефактов, которые могут возникнуть при химической фиксации образцов для ТЭМ. Методику можно использовать для изучения каротиногенеза на клеточном и субклеточном уровнях. Это позволяет получить информацию об отдельных клетках, которые по-разному реагируют на стресс.
10.08.2024 |
Биосфера
Палеонтологи СПбГУ обнаружили родичей европейского дракона-ольма в Казахстане | |
Ученые из Санкт-Петербургского государств... |
Университет Уппсалы: Потепление климата разрушает фотосинтез | |
Фотосинтез — основа всего живого на... |
AdFM: Сгруппировавшиеся фаги стали еще эффективнее бить бактерий | |
Неожиданный результат при подготовке обра... |
FEtho: Физический изъян стебельчатоглазые мухи компенсируют агрессией | |
У самцов стебельчатоглазых мух с бол... |
BioScience: Интродуцентные растения приводят за собой чужеродных насекомых | |
Распространение неместных растений &mdash... |
В МГУ нашли новый вид дрожжей, который помогает насекомым разрушать древесину | |
Насекомые очищают лес, питаясь ослабленными и&... |
FFGC: Из-за потепления ученые создают для бабочек-монархов новые зимовки | |
Бабочки-монархи — одно из чуде... |
Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж | |
В мировом океане обитает множество бактерий, и... |
BMC Biology: Благодаря баркодированию ДНК открыты сотни новых видов | |
Земля — очень разнообразная планета... |
ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах | |
Искусственные гнезда способствуют размножению ... |
SciRep: Нелетающие мотыльки стали моделями для создателей летающих дронов | |
Тутовый шелкопряд Bombyx mori — это... |
Vertebrate Zoology: На Мадагаскаре нашли пронзительно щебечущих лягушек | |
Исследователи обнаружили в тропических ле... |
Evolution & Development: В Австралии нашли одну из самых ранних форм жизни | |
В Южной Австралии есть горный хребет. Под ... |
РНФ показал светящиеся в темноте петунии на фестивале Наука 0+ | |
На выставке всероссийского фестиваля |
Nature Plants: Понимание роста растений важно для урожайности в любых условиях | |
У растений есть специальные зоны роста &m... |
Fetho: Стрекозы сохранили пятна для привлечения партнеров несмотря на жару | |
Температура определяет, где могут жить ви... |
NatComm: Выяснилось, как растения производят новую антистрессовую молекулу | |
Гены, которые помогают растениям расти в ... |
Medical and Veterinary Entomology: Насекомые помогут установить время гибели | |
Анализ насекомых на теле мёртвого носорог... |
PRSBS: Бактерии-симбионты помогут бороться с сельскохозяйственными вредителями | |
Многие насекомые имеют симбиотические бактерии... |
Proceedings of the Royal Society B: После стресса пчелы испытывают подавленность | |
Пчёл в состоянии стресса можно сравнить с... |
STE: Обработка собак от паразитов вредна для водной фауны | |
Многие владельцы собак понятия не имеют, ... |
Nature CC: Китовые акулы начнут чаще гибнуть под килем из-за потепления | |
В новом исследовании говорится, что из-за... |
Parasites & Vectors: Комары могут передать людям болезни от разных живых видов | |
Тигровый комар Aedes albopictus может широко р... |
Биологи МГУ рекомендуют проверять ввозимые растения на вирусы | |
Российские учёные впервые нашли умбра-подобный... |
PNAS: 800 млн лет назад на Земле было больше жизни, чем считается | |
800 млн лет назад, до образован... |
Science: Муравьи выращивали урожай задолго до появления человека | |
Когда люди начали выращивать сельскохозяйствен... |
Nature Plants: У флоры есть запасной план на случай генетического сбоя | |
Уход за садом — это тяжёл... |
Nature Sustainability: 1,7 млн гектаров устричных рифов уничтожили в Европе | |
Устрицы |
New Phytologist: Растения тоже потеют из-за жары | |
Стоматы — многие знают их как&... |
JAFC: Растения превратят в биофабрики спортивных добавок | |
Учёные разработали метод, который позволяет пр... |