Статьи автора

ОСОБЕННОСТИ ФОТОСИНТЕЗА РАСТЕНИЙ Arabidopsis thaliana С НОКАУТОМ ГЕНОВ ХЛОРОПЛАСТНЫХ КАРБОАНГИДРАЗ αКА1 И βКА1

Номер выпуска 7 от 04.02.2026

Выключение экспрессии как гена At3g01500, так и гена At3g52720, кодирующих карбоангидразы βКА1 и αКА1 Arabidopsis thaliana приводило к более низкой Ка-активности препаратов стромы хлоропластов из мутантных растений αКА1-КО и βКА1-КО по сравнению с активностью таких препаратов из растений дикого типа (ДТ). Для выявления различий фотосинтетических характеристик растений мутантов и ДТ их выращивали на низком свету (HC; 50–70 мкмоль квантов·м·с; естественные условия) и на высоком свету (BC; 400 мкмоль квантов·м·с; стрессовые условия). Скорость ассимиляции CO в растениях αКА1-КО и βКА1-КО, выращенных на HC, измеренная при 400 мкмоль квантов·м·с, была ниже, чем в растениях ДТ; скорость фотосинтетического электронного транспорта в растениях αКА1-КО была при этом ниже, а в растениях βКА1-КО – выше, чем в растениях ДТ; содержание CO в хлоропластах было ниже в βКА1-КО, чем в ДТ и в αКА1-КО; значение протон-движущей силы в тилакоидах в βКА1-КО было выше, а в αКА1-КО – ниже, чем в ДТ за счёт изменения величины ΔpH. Полученные результаты позволили предположить, что βКА1 ускоряет поступление неорганического углерода в хлоропласты, тогда как αКА1 – превращение в строме бикарбоната в CO для его использования в реакции, катализируемой рибулозобисфосфаткарбоксилазой/оксигеназой. В растениях αКА1-КО и βКА1-КО уровни экспрессии генов, кодирующих другие хлоропластные КА, заметно отличались от уровней экспрессии этих генов в ДТ; характер изменений зависел от интенсивности света при выращивании. Содержание пероксида водорода в листьях как в αКА1-КО, так и в βКА1-КО на HC было выше, а на BC – ниже, чем в ДТ. Аналогичным образом в мутантных растениях изменялись уровни экспрессии генов-маркеров стресса. Обсуждается возможное участие КА стромы хлоропластов в передаче стресс-сигналов в высших растениях.

89 0