Залучення оксиду азоту до відповіді мікротрубочок рослинної клітини на дію високої температури

Abstract

Досліджено вплив донора (нітропрусид натрію (SNP)) і скавенджера (карбокси-2-феніл-4,4,5,5-тетраметилімідазолін-1-оксил-3-oксид (cPTIO)) оксиду азоту (NO) на теплостійкість проростків Arabidopsis thaliana за участю мікротрубочок як важливого посередника в реалізації дії високої температури на рослинну клітину. Експозиція проростків при температурі 41 °С призводила до значних змін вихідної організації мікротрубочок, що проявлялись в їх деполімеризації та фрагментації. Показано, що застосуваня донора оксиду азоту SNP за умов теплового стресу, яке має спричиняти підвищення рівня ендогенного NO, сприяє збереженню структурної цілісності мікротрубочок під дією високої температури, тоді як використання ска венджера оксиду азоту cPTIO зумовлює зворотні ефекти. Встановлені закономірності змін організації мікротрубочок можуть розглядатися як важливий елемент внутрішньоклітинних механізмів інгібування росту головного кореня під впливом високих температур і відновлення цих процесів шляхом індукції внутрішньоклітинних сигнальних шляхів за участю NO.

The effect of a donor (sodium nitroprusside, SNP) and a scavenger (carboxy-2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline- 1-oxyl-3-oxide, cPTIO) nitric oxide (NO) on the heat resistance of Arabidopsis thaliana seedlings with the participation of microtubules as an important intermediator in the realization of the action of high temperatures on the plant cell is studied. The exposure of seedlings at a temperature of 41 °C led to significant changes in the initial organization of microtubules, which manifested themselves in their depolymerization and fragmentation. It has been shown that the use of the SNP nitric oxide donor under thermal stress, which should cause an increase in the level of endogenous NO, helps to maintain the microtubule structural integrity to a high temperature, while the use of cPTIO nitric oxide scavenger causes the opposite effects. The established patterns of changes in the organization of microtubules can be considered as an important element of intracellular mechanisms of inhibition of the growth of roots under the influence of a high temperature and the recovery of these processes by induction of intracellular signaling pathways with NO.