ИСТИНА

Кислород является жизненно важным элементом на Земле и участником множества биологических процессов и биохимических реакций. Уникальной особенностью молекулярного кислорода является его способность выступать в качестве универсального акцептора электронов не только в процессе дыхания, но и в процессе фотосинтеза, а также при окислении различных субстратов. В результате, образуются активные формы кислорода (АФК), значение и роль которых в жизнедеятельности биологических систем активно исследуется и обсуждается, начиная с пионерских работ академика А.Н. Баха, на протяжении последних 100 лет. Несмотря на вековую историю, интерес к изучению АФК не только не ослабевает, но значительно усиливается благодаря развитию абсолютно новых методов исследований. В последние годы, активно стали обсуждать АФК как необходимые компоненты сигнальных цепей, позволяющих растениям реагировать на неблагоприятные условия окружающей среды. Во многом благодаря интенсивному развитию методов флуоресцентной микроскопии, было обнаружено, что образование АФК происходит в норме практически на всех этапах роста растений. Недавно было показано, что в растущем кончике корня Arabidopsis распределение определенных АФК четко соответствует зональному строению корня: продукция О2•- регистрируется в зоне растяжения, тогда как Н2О2 накапливается в зоне дифференцировки и в клеточных стенках корневых волосков в момент их образования. Принципиально важным вопросом является происхождение АФК, участвующих в процессе развития. Наиболее хорошо изученной ферментной системой, вовлеченной в продукцию АФК, является НАДФН-зависимая оксидаза. В геноме классического модельного растения Arabidopsis thaliana идентифи-цировано 10 генов, кодирующих каталитические субъединицы НАДФН-оксидазы. Участие этих ферментов в образовании АФК, необходимых для концевого типа роста, было доказано с использованием мутантов по соответствующим генам. Результатом активации НАДФН-оксидазного комплекса является передача электронов от цитозольного НАДФН или НАДН на О2 на внешней поверхности клетки с образованием О2•-, который может дисмутировать с образованием Н2О2. Образующиеся АФК являются необходимыми участниками каталитического цикла пероксидаз, участвующих в метаболизме ауксинов, а также участвующих в образовании ОН•, который необходим для разрыхления клеточной стенки при росте растяжением. Семейство генов, кодирующих пероксидазы у Arabidopsis, насчитывает 73 представителя, что является основной проблемой использования мутантов для доказательства их участия в росте растяжением. В настоящей работе предложен новый подход к решению проблемы идентификации ферментов, образующих АФК, необходимых для развития корня, основанный на использовании этиолированных растений.