Welcome _ANONYMOUS!
Time: 05:41
Вторник, 17 октября 2017 г.
Главное Меню
· Главная
· Лаборатории
· Наши разработки
· БД "BioLumbase" природные
· БД "BioLumbase" трансгенные
· Каталог штаммов
· Публикации

· Контактная информация

· FAQ
· Web-ссылки

Биолюминесценция
· Основы биолюмиинесценции
· Биолюминесценция в науке
· Биолюминесценция в образовании
· Прикладная биолюминесценция

Now on-line
Сейчас, 8 гостей и 0 посетителей онлайн..

Вы анонимный пользователь.


Language of interface
Выберите язык интерфейса:


Log in
 





Регистрация


 

Биолюминесценция кишечнополостных
БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ КИШЕЧНОПОЛОСТНЫХ
.: Дата публикации 30-Ноя-2006 :: Просмотров: 492 :: Печатать текущую страницу :: Печатать все страницы:.

Люминесценция среди кишечнополостных распространена довольно широко. Весьма грубо кишечнополостных можно разделить на гидромедуз, сцифомедуз, и ктенофор.

Известно несколько десятков видов светящихся медуз. Светящиеся органы этих организмов сравнительно просты и представляют собой небольшие скопления специализированных клеток. Любопытной особенностью животных этой группы является способность светиться в атмосфере, лишенной кислорода, и даже в вакууме.

Многие исследователи предпочитают работать с гидромедузой Aequorea благодаря ее широкому распространению (в заливах северо-восточной части Тихого океана ее плотность иногда достигает нескольких десятков на квадратный метр [Morin, 1983]), удобному размеру (до 5—10 см диаметром) и яркой люминесценции. Ее люминесценция внутриклеточна. Вспышки Aequorea длятся 0,3— 1,5 с, максимальная интенсивность достигается за 0,1 с (при 14— 16 °С) [Davenport, Nicol, 1955]. Авторы обнаружили, что ни электрическая, ни механическая стимуляция не вызывает распространяющихся волн биолюминесценции, хотя организмы обладают достаточно разветвленной нервной системой. При общей механической стимуляции медуза излучает свет кольцом по краю тела.

Однако при локальной стимуляции, даже на фоне общей, медуза излучает яркий свет из области стимуляции. Херринг [Herring, 1978] отмечает, что если экземпляр в очень хорошем состоянии, он может показать распространяющуюся реакцию. Спектр излучения семи исследованных видов гидромедуз имеет максимум в области 508 им [Cormier et. al., 1974]. Гидромедузы, наравне с сцифомедузами и ктенофорами, спо¬собны образовывать скопления, регистрируемые эхолотом как звукорассеивающие слои. В этих слоях, как правило, наблюдается повышенный уровень биолюминесценции.

Сцифомедузы.

Свечение в этой группе распространено относительно нешироко. С достоверностью известно четыре светящихся рода: Periphylta, Atolla, Pelagia, Poralia. Широко распространена в Мировом океане Pelagia noctiluca, диаметр колокола которой достигает 25 см, а протяженность щупалец—двух метров. При раздражении вспыхивают зеленым светом полосы на поверхности колокола и щупальца.
Люминесценция P. noctiluca внутриклеточная. Так же как Aequorea, она реагирует вспышками, локализованными в области сти¬муляции [Morin, Reynolds, 1972]. В отличие от других кишечнополостных, которые реагируют лишь на 2-й или 3-й стимул, вспышка света у Pelagia происходит после первого стимула. От других кишечнополостных она отличается также подобием кинетики спада света между in vivo и in vitro реакциями [Morin, Peynolds, 1972].

Ктенофоры.

Среди нестрекающих кишечнополостных ктенофоры обладают наиболее сильной способностью к излучению. Свечение наблюдается у родов Pleurobrachia, Hormiphora, Callianira, Bolinopsis, Mnemiopsis, Leucothea (-Eucharis), Ocyropsis, Deiocpea, Eurhamphea, Cestum, Beroe [Herring, 1978]. Животные светятся внутриклеточно. Характерная особенность светящихся гребневиков состоит в том, что они угасают при внешнем освещении, для подавления свечения достаточно лунного света. Для Bolinopsis и Pleorobrachia показана способность к спонтанному свечению. Реакция биолюминесценции гребневиков не зависит от содер¬жания кислорода [Cormier et. al., 1974]. Ктенофоры в некоторых районах могут вносить существенный вклад в морскую биолюминесценцию. Известны концентрации свыше нескольких сотен на кубический метр воды в эстуариях и заливах северо-западной Атлантики [Morin, 1983]. У Mnemiopsis рецепторы, чувствительные к механической стимуляции, расположены только на восьми рядах плавательных пластинок, причем локальная стимуляция приводит к распространению свечения по всему телу вдоль этих восьми меридианов [Moore, 1924]. Животное может выдерживать сильное охлаждение. Так, если изменить температуру среды от 20 до 3°С и выдержать несколько часов, оно продолжает реагировать на стимуляцию свечением.

Донные кишечнополостные.

Светящиеся виды кишечнополостных встречаются среди гидроидных полипов, горгониевых кораллов и морских перьев. Свечение коралловых полипов изучено сравнительно мало. Если потревожить заросли коралловых полипов, возникает яркое точечное свечение, но неизвестно, какая часть свечения принадлежит самим кораллам, а какая — другим многочисленным животным, населяющим эти заросли.
При электрической или механической стимуляции морских перьев волны люминесценции распространяются по поверхности и вверх по полипам со скоростью около 8 см/с при 21 °С [Cormier et. al., 1974], по другим данным — 26,4 см/с при 20,5 °С [Davenport, Nicol, 1956]. Биолюминесценция этих организмов может ингибироваться светом, но не зависит от содержания кислорода в воде.
Морские перья могут достигать плотности до 100 экз/м2 [Morin, 1983], в то время как способные к свечению черные кораллы и горгонарийные кораллы, особенно на глубинах порядка 30 м, имеют сравнительно низкую плотность — до 1—2 экз/м2, но размеры отдельных колоний могут достигать 3 м.

© И.И. Гнтельзон, Л.А. Левин, Р.Н.Утюшев, О.А. Черепанов, Ю.В. Чугунов Биолюминесценция в океане, 1992, Гидрометеоиздат

Белки, ответственные за биолюминесценцию морских кишечнополостных являются кальций2+-регулируемыми фотобелками Молекула фотобелка - это устойчивый комплекс фермента и субстрата, состоящий из отдельной цепи полипептида, и "предактивизированного" кислородом субстрата,
2-пидропероксикоэлентеразина, который сильно, но не ковалентно связан с белком. Биолюминесценция запускается ионами кальция и происходит при окислительном декарбоксилировании белка, связыванного с субстратом.
Ниже представлены некоторые ссылки, касающиеся структуры фотобелков, механизма биолюминесцентной реакции, функции некоторых аминокислотных остатков активного сайта в катализе и формировании эмиттера, а также применения этих белков в биолюминесцентном анализе.

Hastings JW, Morin JG. Calcium-triggered light emission in Renilla. A unitary biochemical scheme for coelenterate bioluminescence. Biochem Biophys Res Commun. 1969 Oct 22;37(3):493-8. No abstract available.
PMID: 4390730

Hastings JW, Mitchell G, Mattingly PH, Blinks JR, Van Leeuwen M. Response of aequorin bioluminescence to rapid changes in calcium concentration. Nature. 1969 Jun14;222(5198):1047-50. No abstract available.
PMID: 4389183

Morin JG, Hastings JW. Biochemistry of the bioluminescence of colonial hydroids and other coelenterates. J Cell Physiol. 1971 Jun;77(3):305-12. No abstract available.
PMID: 4397527

Toma S, Chong KT, Nakagawa A, Teranishi K, Inouye S, Shimomura O. The crystal structures of semi-synthetic aequorins. Protein Sci. 2005;14(2):409-16.

.: Вернуться в документ Биолюминесценция в науке :: Вернуться в меню Документов :.
 

Laboratory of Bacterial Bioluminescence © 2004-2013
This site is supported by a grant № 05-07-90157b from the Russian Foundation for Basic Researches
Insitute of Biophysics SB RAS

Яндекс цитирования