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.