УЧАСТИЕ ТРАНСМЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА В ХЕМОРЕЦЕПЦИИ У Chlamidomonas reinhardtii
Альтшулер И. М., Синещеков О. А.
Биологический факультет Московского государственного университета, Москва
Малые размеры
клеток Ch. reinhardtii
не позволяют проводить прямые измерения мембранного потенциала,
поэтому в данной работе было исследовано действие хемостимулов
на его фотоиндуцированные изменения (фоторецепторный ток -
ФТ). ФТ измерялся
с помощью суспензиального метода [Sineshchekov
et al., 1992].
Обнаружено, что в ответ на добавку триптона наблюдается временное
падение амплитуды ФТ. Сравнительные исследования действия индивидуальных
аминокислот на ФТ показали, что аспарагиновая кислота, гистидин,
аргинин, глютаминовая кислота и лизин вызывают эффект, аналогичный
триптону, тогда как изолейцин, глицин и пролин падения амплитуды
ФТ не вызывают. Чувствительность клеток к глютаминовой кислоте
была на порядок выше, чем к триптону и на два порядка выше, чем
к гистидину. Чувствительность к триптону и аминокислотам отсутствовала
у вегетативных клеток и появлялась на начальных стадиях гаметогенеза
при инкубации в безазотной среде. Падение амплитуды ФТ в суспензии
клеток было обнаружено также в ответ на добавление сахаров (маннитола,
ксилозы, глюкозы), хотя величина эффекта была в этом случае в
несколько раз ниже. Исследование поведения клеток показало, что
существуют две их субпопуляции, для одной из которых маннитол
является аттрактантом (позитивный хемотаксис), а для другой -
репеллентом (негативный хемотаксис). При этом в суспензии клеток
с негативных таксисом в ответ на добавление маннитола наблюдалось
увеличение амплитуды ФТ, а в суспензии клеток с позитивным таксисом
- ее падение. Следовательно, малая величина эффекта сахаров в
суммарной суспензии может объясняться их противоположным действием
на ФТ двух субпопуляций. При образовании гамет чувствительность
к маннитолу пропадала у клеток с негативным хемотаксисом и сохранялась
у клеток с позитивным хемотаксисом. Таким образом, обнаруженное
в данной работе влияние хемоэффекторов двух различных классов
на ФТ у Ch.reinhardtii
свидетельствует
о возможном участии электрических процессов на клеточной мембране
в цепи трансдукции хемотаксического сигнала.