抗氧化劑可減緩植物的衰老
老齡化是一個(gè)復(fù)雜的過程,涉及許多不同的機(jī)制。老化所依據(jù)的主要過程之一是活性氧(ROS)的形成。ROS是由于氧的順序單電子還原而形成的分子。它們具有極強(qiáng)的化學(xué)活性,可氧化細(xì)胞內(nèi)的許多化合物。這導(dǎo)致細(xì)胞分子機(jī)制的失靈并最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
羅斯經(jīng)常形成在線粒體中的-the動(dòng)力工廠細(xì)胞。線粒體靶向抗氧化劑,包括SkQ離子,直接影響線粒體并阻止危險(xiǎn)分子的合成。他們的行動(dòng)機(jī)制尚不完全清楚,但科學(xué)家認(rèn)為它由兩部分組成。第一個(gè)是SkQ與ROS或其產(chǎn)品的化學(xué)反應(yīng)。第二個(gè)是由于線粒體中電位的跨膜差異的減少而實(shí)現(xiàn)的,其抑制了線粒體ROS的形成。
來自免疫學(xué)系(MSU生物學(xué)系)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)測試了SkQ線粒體靶向抗氧化劑對(duì)植物細(xì)胞的影響。該研究的主要目標(biāo)是確定這些物質(zhì)對(duì)發(fā)生光合作用的葉綠體的影響??茖W(xué)家證明,在納摩爾濃度下,SkQ抑制了由豌豆葉中毒物影響引起的植物細(xì)胞死亡。在微摩爾濃度下,抗氧化劑減緩葉綠體中的光合作用并刺激線粒體中的呼吸。研究小組還發(fā)現(xiàn),SkQ抗氧化劑減緩了十字花科植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)葉片的衰老和死亡。
“對(duì)我們來說,重要的一刻是發(fā)現(xiàn)這些抗氧化劑含有來自植物的質(zhì)體醌,即來自葉綠體,捕獲并將光能轉(zhuǎn)化為植物可接觸的形式。因此,我們需要研究這些化合物如何影響植物細(xì)胞和與葉綠體相互作用,“該研究的共同作者,密歇根州立大學(xué)生物學(xué)系高級(jí)研究員Dmitry Kiselevsky解釋道。
科學(xué)家們還得出結(jié)論,低濃度的線粒體靶向抗氧化劑不會(huì)影響葉綠體中的細(xì)胞呼吸和光合作用。所討論的抗氧化劑可以以不影響這些過程的某些濃度用于生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)中。
“線粒體靶向抗氧化劑的研究研究了線粒體在ROS形成中的作用,以及程序化的植物細(xì)胞死亡。目前我們的實(shí)驗(yàn)室正在研究另一種能量交換系統(tǒng)(糖酵解)在ROS形成過程中的作用。植物,“Dmitry Kiselevsky補(bǔ)充道。
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