ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОКОЯ АРКТИЧЕСКИХ АКАНТАМЕБ И ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БЕЛКА ТЕПЛОВОГО ШОКА В ОРГАНИЗМЕ АРТЕМИИ, ЭКСПОНИРОВАННОЙ НА ВНЕШНЕЙ. - презентация

1 ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОКОЯ АРКТИЧЕСКИХ АКАНТАМЕБ И ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БЕЛКА ТЕПЛОВОГО ШОКА В ОРГАНИЗМЕ АРТЕМИИ, ЭКСПОНИРОВАННОЙ НА ВНЕШНЕЙ СТОРОНЕ МКС В УСЛОВИЯХ ОТКРЫТОГО КОСМОСА DORMANCY PECULIARITIES OF ARCTIC TUNDRA ACANTHAMOEBAE AND FIRST DATA ON HEAT SHOCK PROTEIN CONTENT IN ARTEMIA EXPOSED IN OPEN SPACE OUTSIDE ISS Юлия Подлипаева, 1 Андрей Гудков, 1 Виктор Алексеев, 2 Сергей Скарлато 1 Julia Podlipaeva, 1 Andrew Goodkov, 1 Victor Alekseev, 2 Sergey Skarlato 1 1 Институт цитологии РАН, 2 Зоологический институт РАН 1 Institute of Cytology RAS, 2 Zoological Institute RAS Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект )

2 Кристалл 1-го типа из макронуклеуса поздней предцистной особи инфузории Bursaria truncatella Crystal of 1st type from macronucleus of late precyst ciliate Bursaria truncatella Кристалл 1-го типа из макронуклеуса ранней предцистной особи инфузории Bursaria ovata Crystal of 1st type from macronucleus of early precyst ciliate Bursaria ovata Кристалл 2-го типа из макронуклеуса ранней предцистной особи инфузории Bursaria truncatella Crystal of 2nd type from macronucleus of early precyst ciliate Bursaria truncatella Микрофотографии из: Сергеева Г.И., Бобылева Н.Н Цитология. 30 :

3 Белок теплового шока семейства 70кДа в клетках интактных и подвергнутых шоковым воздействиям трофозоитов ископаемой Acanthamoeba sp. штамма Am8 * ) 1 - трофозоиты после холодового шока (8˚ С, 1 ч); 2 - трофозоиты после теплового шока (40˚ С, 1 ч); 3 - интактные трофозоиты (контроль, температура 22-25˚С). На каждой дорожке стартового геля 40 мкг белка. Heat shock protein of 70kDa-family in intact and stressed cells of ancient Acanthamoeba sp. strain Am8 * ) 1 – trophozoites after cold shock (8˚ С, 1 hr); 2 – trophozoites after heat shock (40˚С, 1 hr); 3 – intact trophozoites (control, room temperature 22-25˚ С). 40 μg of total protein in each lane of the start gel. Белок теплового шока семейства 70кДа в клетках интактных и подвергнутых шоковым воздействиям трофозоитов тундровых свободноживущих Acanthamoeba sp. штамма Am61 * ) 1 – интактные трофозоиты (контроль, температура 22-25˚ С); 2 - трофозоиты после теплового шока (40˚С, 1 ч); 3 - трофозоиты после холодового шока (4˚С, 1 ч). На каждой дорожке стартового геля мкг белка. Heat shock protein of 70kDa-family in intact and stressed cells of contemporary tundra Acanthamoeba sp. strain Am61 * ) 1 – intact trophozoites; 2 – trophozoites after heat shock (40° C, 1 ); 3 – trophozoites after cold shock (4 ° C, 1 h) μg of protein at each lane. * ) Иммуноблотинг после SDS-электрофореза в 10% ПААГ. БТШ70 выявлены с помощью моноклональных анти-БТШ70 антител SPA822 (Stressgen) и вторичных биотинированных антител, конъюгированных со щелочной фосфатазой. * ) Western blots after SDS electrophoresis in 10% PAAG. HSP70 were revealed by monoclonal anti- HSP70 antibodies SPA822 (Stressgen) and secondary biotined antibodies conjugated with alkaline phosphatase.

4 «…на биоспутниках и других космических аппаратах изучали выживаемость, мутабельность и другие стороны жизнеде- ятельности одноклеточных организмов. Полученные результаты оказались достаточно однозначными – невесомость не влияет на выживаемость одноклеточных, не воздействует на какие-либо стороны их жизнедеятельности и не вызывает мутаций…» (О.Г. Газенко, Г.П. Парфенов Космическая биология в третьем десятилетии. С.4). «…исследование инцистированных эмбрионов (цист) примитивного ракообразного Artemia franciscana показало, что они обладают феноменальной резистентностью к стрессу. Выдерживают практи- чески полное высыхание, циклы дегидратации-регидратации, и в высушенном состоянии выживают в условиях открытого космоса…» (James S. Clegg. Cryptobiosis – a peculiar state of biological organization. Comp. Biochem. Physiol B P Перевод Г.И. Сергеевой).

5 Спектр общих белков науплиев Artemia salina, выведенных из интактных (контрольных) яиц (C) и из яиц, экспонированных на внешней стенке МКС (S). 10% полиакриламидный гель, окраска Кумасси. Electrophoretic profiles of proteins of Artemia salina nauplia hatched from control eggs (C) and from eggs, exposed in open space outside ISS (S). 10% PAAG, Coomassie. Спектр общих белков цист Artemia franciscana (f), A. sinica (s) и A. tibetiana (t). Полиакриламидный гель, окраска Кумасси. (Из: Clegg et al., 2001, Hydrobiologia. 466 : ) Electrophoretic profiles of proteins in cysts of Artemia franciscana (f), A. sinica (s) and A. tibetiana (t). PAAG, Coomassie. (From: Clegg et al., 2001, Hydrobiologia. 466 : ) Белок теплового шока семейства 70кДа в клетках науплиев, выведенных из интактных (контрольных) яиц (C) и яиц, экспонированных на внешней стенке МКС (S). Иммуноблотинг после SDS-электрофореза в 10% ПААГ. БТШ70 выявлены с помощью моноклональных анти-HSP70 антител SPA822 (Stressgen) и вторичных антител, конъюгированных со щелочной фосфатазой. Heat shock protein of 70kDa family in naupli, hatched from control eggs (C) and naupli, hatched from eggs, exposed in open space outside ISS (S). Western blots after SDS electrophoresis in 10% PAAG. HSP70 were revealed by monoclonal anti- HSP70 antibodies SPA822 (Stressgen) and secondary antibodies conjugated with alkaline phosphatase

6 Краткое заключение 1.Выявлены различия в спектре общих белков у науплиев Artemia salina, выведенных из интактных яиц и из яиц, экспонированных в открытом космосе. 2.В клетках науплиев Artemia salina, выведенных из интактных яиц, методом иммуноблотинга выявляется относительно невысокий уровень конститутивного белка теплового шока семейства 70 кДа (БТШ70), тогда как у науплиев, выведенных из яиц, экспонированных в открытом космосе, БТШ70 выявить не удалось. 3.Стратегия расхода конститутивного БТШ70 в условиях стресса описана для одноклеточных простейших Acanthamoeba sp., характеризующихся высоким уровнем его содержания в клетке. 4.В дальнейшем желательно максимально сократить период времени между экспозицией криптобиотических стадий организмов в открытом космосе и работой по выявлению белка теплового шока. Brief Сonclusion 1.Differences in total protein profiles are revealed in nuplia of Artemia salina, hatched from intact (control) eggs and eggs exposed in open space. 2.In the cells of nauplia hatched from intact eggs rather low level of constitutive HSP70 content is revealed, whereas in nauplia hatched from the eggs exposed to open space we failed to reveal any zone, corresponding to HSP70. 3.The strategy of HSP70 expenditure in stress conditions is described for unicellular protists Acanthamoeba sp., whose level of HSP70 content in the cell is very high. 4.In further research it would be desirable to decrease the period between exposure of cryptobiotic stages of organisms in open space and heat shock protein revelation in these organisms.