hrvatski

UČINAK KADMIJA I CINKA TE NJIHOVA MEĐUDJELOVANJA NA EKSPRESIJU PROTEINA U DUHANU (Nicotiana tabacum)

Klijanci i odrasle biljke duhana Nicotiana tabacum L. sorta Burley izložene su kadmiju (10 i 15 µM) i cinku (25 i 50 µM) pojedinačno i u kombinacijama. Klijanci su rasli 30 dana na hranjivim podlogama s dodatkom istraživanih metala, a odrasle su biljke tretirane tijekom 7 dana. Utvrđeno je da se kadmij i cink akumuliraju u klijancima te listu i korijenu duhana. Akumulacija je značajno veća u korijenu duhana, a unos metala u biljke je uglavnom smanjen kada su primijenjeni u kombinaciji. Utvrđeno je da kadmij u klijancima duhana izaziva oksidacijski stres i oštećenje proteina, za razliku od većine kombiniranih tretmana. S druge strane, u listu i korijenu odraslih biljaka lipidnu peroksidaciju izazivaju svi istraživani tretmani, dok oštećenje proteina u listu uzrokuje kadmij u kombinaciji s cinkom, a u korijenu dodatak pojedinačnog kadmija. Što se tiče antioksidacijskih enzima, kadmij uglavnom povećava aktivnost peroksidaza i smanjuje aktivnost superoksid dismutaze (SOD) i glutation reduktaze (GR) u klijancima i odraslim biljkama, dok u korijenu inhibira katalazu (CAT). Cink uzrokuje smanjenje aktivnosti SOD i GR u klijancima i korijenu duhana. U klijancima, listu i korijenu duhana kombinacije kadmija i cinka uglavnom izazivaju iste promjene u aktivnostima antioksidacijskih enzima kao i pojedinačni kadmij, s iznimkom peroksidaza, čija se aktivnost i sastav izoformi razlikuju ovisno o primijenjenim koncentracijama metala, razvojnom statusu i organu biljke (list ili korijen). Kadmij i cink, pojedinačno i u kombinaciji, izazivaju promjene u ekspresiji proteina te u klijancima dovode do povećanja ekspresije proteina toplinskog šoka (Hsp), GR, SOD i hitinaze i smanjenja ekspresije peroksidaze iz hrena (HRP), a u listovima do povećanja ekspresije HRP, Hsp i hitinaze i smanjenja ekspresije GR i SOD. U korijenu duhana primijećena je povećana ekspresija svih istraživanih proteina. Dodatak kadmija i cinka u svom istraživanom biljnom materijalu izaziva pojačanu N-glikozilaciju proteina, što je potvrđeno reakcijom s lektinom ConA. Povećani broj N-glikoziliarnih proteina visoko manoznog tipa, koji su otkriveni lektinom GNA, ukazuje na to da pod utjecajem stresa teškim metalima dolazi do pojačane glikozilacije već u endoplazmatskom retikulumu, dok je lektinom DSA pokazana i pojačana modifikacija glikanske komponente u hibridni ili složeni tip N-glikana u Golgijevom kompleksu. Lektinom PNA utvrđen je i veći broj O-glikoziliranih proteina u odnosu na kontrolu, a prisutnost sijalinske kiseline u glikanskoj komponenti ukazuje na izloženost biljnog materijala oksidacijskom stresu. Istraživani proteini (Hsp, HRP SOD, GR i hitinaza) i glikoproteini od 40, 43 i 45 kDa, koji se javljaju samo u tretmanima, mogu se primijeniti kao pokazatelji toksičnih učinaka okolišnih koncentracija ovih metala.

kadmij; cink; duhan; oksidacijski stres; ekspresija proteina; glikozilacija

nije evidentirano