Original scientific paper

Uloga enzima u metabolizmu ugljikohidrata pri diferencijaciji staničnih linija šećerne repe

Dubravko Pavoković orcid.org/0000-0001-7198-6063 ; Department of Biology, Faculty of Science, University of Zagreb, Horvatovac 102A, HR–10000 Zagreb, Croatia
Osman Omarszad ; University of Orléans, UFR-Faculty of Sciences, UPRES EA 1207, Laboratory for Biology of Ligneous Plants and Crop Cultures (LBLGC), Rue de Chartres, BP 6759, FR–45067 Orléans Cedex 2, France
Stéphane Maury ; University of Orléans, UFR-Faculty of Sciences, UPRES EA 1207, Laboratory for Biology of Ligneous Plants and Crop Cultures (LBLGC), Rue de Chartres, BP 6759, FR–45067 Orléans Cedex 2, France
Claude Joseph ; University of Orléans, UFR-Faculty of Sciences, UPRES EA 1207, Laboratory for Biology of Ligneous Plants and Crop Cultures (LBLGC), Rue de Chartres, BP 6759, FR–45067 Orléans Cedex 2, France
Alain Delaunay ; University of Orléans, UFR-Faculty of Sciences, UPRES EA 1207, Laboratory for Biology of Ligneous Plants and Crop Cultures (LBLGC), Rue de Chartres, BP 6759, FR–45067 Orléans Cedex 2, France
Marijana Krsnik-Rasol ; Department of Biology, Faculty of Science, University of Zagreb, Horvatovac 102A, HR–10000 Zagreb, Croatia
Daniel Hagége ; University of Orléans, UFR-Faculty of Sciences, UPRES EA 1207, Laboratory for Biology of Ligneous Plants and Crop Cultures (LBLGC), Rue de Chartres, BP 6759, FR–45067 Orléans Cedex 2, France

Abstract

Na razvoj biljke utječu promjene razine i tipa proizvedenog šećera. Iako sve stanične linije šećerne repe, i to normalna, prilagođena organogena i prilagođena neorganogena potječu od iste biljke, na različitim su stupnjevima diferencijacije i morfogeneze te sadrže različitu količinu jednostavnih ugljikohidrata. Svrha je rada bila utvrditi može li se razlikama u količini i aktivnosti enzima, koji sudjeluju u metabolizmu šećera te onih u detekciji i prijenosu signala šećera, objasniti razlika u stupnju diferencijacije staničnih linija te u udjelu ugljikohidrata u njima. Primjenom 13C NMR spektroskopije analizirane su stanične linije tijekom 28 dana kultivacije i ustanovljeno je da normalne stanične linije akumuliraju saharozu, prilagođena organogena stanična linija saharozu, glukozu i fruktozu, a prilagođena neorganogena stanična linija šećerne repe glukozu i fruktozu. Od 3 izoformna oblika invertaze najveća je aktivnost invertaze stanične stijenke u sve 3 stanične linije, osobito u prilagođenih neorganogenih stanica. Specifičnost akumulacije ugljikohidrata u stanici tijekom kultivacije uvelike je ovisila o aktivnosti invertaze stanične stijenke, a manje o onoj vakuolarne i citoplazmatske invertaze te saharoza sintetaze. Šećeri su različito regulirali aktivnost invertaze stanične stijenke i saharoza sintetaze, ovisno o tipu stanične linije. Njihova je uloga istražena pomoću glukoze i saharoze te njihovih analoga, kao što su manitol, 2-O-deoksiglukoza i 3-O-metilglukoza. Utvrđeno je da se aktivnost invertaze stanične stijenke može fino regulirati pomoću ugljikohidrata, ovisno o potrebi staničnih linija za izvorom šećera tijekom rasta. Razlike u putovima prijenosa signala šećera u staničnih linija istražene su pomoću glukoze i saharoze u prisutnosti inhibitora protein kinaza i fosfataza. Na kraju, rezultati autora potvrđuju da specifična regulacija aktivnosti invertaze stanične stijenke ima važnu ulogu u određivanju razine ugljikohidrata u staničnim linijama šećerne repe, a možda i stupnju diferencijacije stanica.

Keywords

metabolizam ugljikohidrata; diferencijacija; invertaza; NMR; saharoza sintetaza

Hrčak ID:

75011

URI

https://hrcak.srce.hr/75011

Publication date:

20.12.2011.

Article data in other languages: english

Visits: 2.619 *