Влияние ультрафиолетового излучения на фотодвижение двух видов Dunaliella Teod.

Abstract

Исследования влияния ультрафиолетового (УФ) излучения на параметры фотодвижения двух видов зеленых водорослей из рода Dunaliella Teod. (D. salina Teod. и D. viridis Teod.) показали, что в отличие от фототопотаксиса и относительной подвижности клеток скорость поступательного движения клеток обоих видов не зависит от интенсивности, длины волны ультрафиолетового излучения и продолжительности облучения. Это свидетельствует о различиях в механизмах, управляющих этими параметрами движения (с одной стороны, скоростью поступательного движения, с другой – фототопотаксисом и относительной подвижностью клеток) на клеточном уровне. Впервые обнаружено преобразование положительного фототопотаксиса обоих видов водорослей в отрицательный под воздействием ультрафиолетового облучения с последующим ингибированием фототопотаксиса при увеличении продолжительности облучения. Наиболее сильное ингибирующее действие на фототопотаксис оказывает ультрафиолетовое излучение в области 248-334 нм, где, возможно, находятся максимумы спектров поглощения белков, связанных с двигательным аппаратом и с фоторецепторной системой водорослей. Влияние УФ излучения на фотодвижение исследованных видов Dunaliella имеет обратимый характер: фотоориентация клеток восстанавливается до контрольных значений на всех исследуемых длинах волн (кроме 248 нм) через 2 ч. после прекращения облучения интенсивностью 2 W/m². Зависимость фототопотаксиса и подвижности клеток исследуемых водорослей от интенсивности, длины волны ультрафиолетового излучения и продолжительности облучения свидетельствует о возможности использования этих водорослей в качестве биотестов уровня и характера природного ультрафиолетового излучения.

Зазначено, що дослідження впливу ультрафіолетового (УФ) випромінювання свідчать, що швидкість поступального руху клітин обох видів не залежить (за умов експерименту) від інтенсивності, довжини хвилі УФ випромінювання та тривалості опромінювання на відміну від фототопотаксису та відносної рухливості клітин. Це свідчить про різницю в механізмах управління параметрами фоторуху (з одного боку, швидкістю руху, з другого - фототопотаксисом і відносною рухливістю клітин) на клітинному рівні. Вперше виявлено перетворення під дією УФ випромінювання позитивного фототопотаксису на негативний з подальшим його пригніченням за умов збільшення тривалості опромінювання. Найсильніше пригнічення фототопотаксису спостережено в області 248 - 334 нм, де, можливо, знаходяться максимуми спектрів поглинання білків, пов'язаних з руховим апаратом і фоторецепторною системою водоростей. Вплив УФ випромінювання на фоторух обох видів Dunaliella має реверсивний характер: фотоорієнтація клітин відновлюється до контрольних значень на всіх досліджених довжинах хвиль (за винятком 248 нм) через 2 год після припинення опромінювання інтенсивністю 2 W/m². Залежність фототопотаксису та рухливості клітин водоростей, що досліджували, від інтенсивності, довжини хвилі ультрафіолетового випромінювання та тривалості опромінювання свідчать про можливість їх використання як біотестів природного ультрафіолетового випромінювання.

Experiments on studying the effect of ultra-violet (UV) radiation on photomovement parameters of two species of green alga of the genus Dunaliella Teod., D. salina Teod. and D. viridis Teod., had demonstrated that the velocity of translational movement of both species does not depend on the intensity and wavelength of UV radiation and duration of the irradiation, which is in contrast to phototopotaxis and the relative motility of the cells. This fact testifies to some possible difference in mechanisms governing these parameters of movement (velocity of forward movement on the one hand, and phototopotaxis and relative motility on the other hand) at the cell level. The conversion of positive phototopotaxis of algae into the negative under UV irradiation has been observed for the first time with further inhibition of phototopotaxis induced by increased duration of irradiation. The greatest inhibitory effect on phototopotaxis of algae is provoked by the radiation of 248-334 nm. The maxima of absorption spectra of proteins related to the motor apparatus and photoreceptor system of the alga are probably located here. The effect of UV radiation on photomovement of both species of Dunaliella had a reversible character: photo-orientation of the cells were restored to the control value at each wavelength (except 248 nm) in two hours after stopping of irradiation of 2 W/m² intensity. The dependence of phototopotaxis and motility of the cells of algae on the intensity, wavelength of UV radiation, and duration of irradiation testify to the possibility of using these algae as biotests of natural ultra-violet radiation.