Влияние кадмия на организацию актиновых филаментов в клетках корней Arabidopsis thaliana

Abstract

Влияние распространенного поллютанта почв — кадмия (Cd²⁺) на актиновые филаменты растительной клетки в настоящее время недостаточно изучены. В нашей работе показано, что NdSO₄ ингибирует рост главных корней проростков Arabidopsis thaliana (GFP-FABD2), вызывает различные нарушения морфологии корней, причиной которых (наряду с другими) является нарушение организации актиновых филаментов. В частности, было установлено, что обработка проростков NdSO₄ в концентрациях 5–20 мкмоль/л вызывает реориентацию и деполимеризацию актиновых филаментов в клетках меристемы, переходной зоны и зоны роста главных корней, что может быть причиной изменений темпов их роста и морфологии. Следовательно, микрофиламенты являются одной из внутриклеточных мишеней Cd²⁺ при реализации клеточных механизмов его фитотоксичности.

Вплив поширеного полютанту грунтiв — кадмiю (Cd²⁺) на актиновi фiламенти рослинної клiтини на сьогоднi недостатньо вивчено. У нашiй роботi показано, що NdSO₄ iнгiбує рiст головних коренiв проросткiв Arabidopsis thaliana (GFP-FABD2), викликає змiну морфологiї коренiв, причиною яких (поряд з iншими) є порушення органiзацiї актинових фiламентiв. Зокрема, було встановлено, що обробка проросткiв NdSO₄ у концентрацiях 5–20 мкмоль/л викликає реорiєнтацiю i деполiмеризацiю актинових фiламентiв у клiтинах меристеми, перехiдної зони i зони росту головних коренiв, що може бути причиною змiн темпiв їхнього зростання i морфологiї. Отже, мiкрофiламенти є однiєю з внутрiшньоклiтинних мiшеней Cd²⁺ при реалiзацiї клiтинних механiзмiв його фiтотоксичностi.

The effects of cadmium (Cd²⁺) as a widespread soil pollutant on the organization of plant actin filaments have not been elucidated. It is revealed that CdSO₄ inhibits the growth of Arabidopsis thaliana (GFP-FABD2) primary roots that is accompanied by morphological alterations and disturbances of actin filaments organization in primary root cells. It is found that the treatment of seedlings with NdSO₄ (5–20 μM) lead to the reorientation and/or depolymerization of actin filaments in cells of the meristematic, transition, and elongation root zones. Hence, actin filaments are supposed to be one of the intracellular targets for Cd²⁺ in the realization of cellular mechanisms of its phytotoxicity.