Романчук С. М. Експресія гена β-глюкозидази та ультраструктура тілець ендоплазматичного ретикулуму в клітинах кореня Аrabidopsis thaliana під впливом кліностатування та іонізуючої радіації

Дисертація присвячена дослідженням впливу модельованої мікрогравітації (горизонтальне кліностатування, 2 об/хв) та іонізуючої радіації (Х-опромінення в дозах 0,5 Гр – 12 Гр), яка включає діапазон доз, до певної міри еквівалентний такому в кабіні пілотованих космічних апаратів, на тільця, похідні гранулярного ендоплазматичного ретикулуму (ЕР-тільця), що містять фермент β-глюкозидазу та притаманні видам родини Brassicaceae, в клітинах кореня модельного об’єкту A. thaliana із використанням методів світлової, конфокальної та трансмісійної електронної мікроскопії, біохімії та молекулярної біології для з’ясування їхньої участі у толерантності проростків до дії цих чинників. Встановлено істотне збільшення середньої площі ЕР-тілець на зрізах клітин кореневого чохлика та клітин дистальної зони розтягу кореня та їхньої варіабельності за формою і розмірами, що може свідчити про підвищення акумуляції в них β-глюкозидази, а також посилення розгалуженості профілів гранулярного ендоплазматичного ретикулуму, як під впливом кліностатування, так і Х-опромінення. Загальна активність ферменту в проростках майже не змінювалася під впливом кліностатування порівняно із контролем, але значно посилювалася після Х-опромінення у різних величинах залежно від дози радіації. Зафіксовано стрімку активацію експресії гена PYK10 в проростках під впливом кліностатування та у перші години після Х-опромінення. На 10-у добу після опромінення рівні експресії гена PYK10 та загальної активності β-глюкозидази знижувалися щодо таких через 2 год після дії радіації. Підвищення експресії гена PYK10 в умовах кліностатування дозволяє віднести його до групи генів, які реагують на мікрогравітацію, тобто є гравічутливими. Одержані дані доводять участь ЕР-тілець у відповідях на дію кліностатування та Х-опромінення й толерантності проростків A. thaliana, про що свідчить відсутність суттєвих відхилень у морфології та рості проростків під впливом цих чинників. Встановлені закономірності відкривають нові підходи до вивчення та пізнання механізмів адаптації рослин на клітинному та молекулярному рівнях до умов космічного польоту.