Слайд 1Влияние света различной мощности и спектрального состава на физиолого-биохимические свойства
грибов
Выполнила: Разумова Екатерина
Слайд 2Виды излучений
гамма-излучение
рентгеновское излучение
ультрафиолетовое излучение
оптическое излучение
ИК-излучение
радиоволны
https://zaochnik.ru/blog/wp-content/uploads/2017/03/i-1024x489.jpg
Слайд 3Фотобиология грибов
Свет в ЖД грибов влияет на такие процессы
как :
свет как “источник информации» : Фототаксис, Фототропизм, Фотопериодизм, индукция
синтеза пигментов, регуляции образования и прорастания спор
метаболизм, а в частности синтез нуклеиновых кислот, белка, компонентов клеточной оболочки и пигментов у грибов
рост мицелия
репаративные процессы
( NB! В отличие от растений, грибы используют свет как источник информации, а не как источник энергии )
Слайд 4Фототаксис
Фототаксис— тип таксиса, свойство клеток и микроорганизмов ориентироваться и двигаться
по направлению к или от источника света, характерное прежде всего
фототрофным организмам.
Миксомицеты обладают отрицательным фототаксисом
Stemonitis fusca – сначала ползет (прополз около 3 см), потом превращается (миксомицет)
http://img-fotki.yandex.ru/get/31/stvov.1/0_165d5_6e5754f4_L.jpg
Слайд 5Фототропизм
Фототропизм— изменение направления роста органов растений или положения тела (органов)
у животных, в зависимости от направления падающего света. (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D0%B7%D0%BC)
Проявление
фототропизма зависит от спектрального состава падающего света.
Максимальная чувствительность в спектре поглощения желтых и оранжевых пигментов - каротиноидов и флавинов;
Каротиноидные "глазки" найдены у спорангиеносцев грибов, способных к фототропизму.
Слайд 6 Реакции фототропизма неодинаковы у разных видов грибов, они возникают в
спорангиеносцах (пилоболус (рис. 2), фикомицес), конидиеносцах, перитециях (сордария), сумках (аскоболус
(рис. 3)), парафизах, структурах спороношения базидиальных грибов.
Слайд 7 механизмы сенсорных реакций у грибов
В конце 60−х - генетик
Макс Дельбрюк обратил внимание на удивительную способность мукорового гриба фукомицеса
изгибаться по направлению к свету.
В 2006 году выделены гены madA и madB, ответственные за чувствительность к свету
В 2009 описан молекулярный механизм восприятия света фукомицесом (Phycomyces blakesleeanus)
М.Дельбрюк
http://www.peoples.ru/medicine/physiologist/max_delbruck/delbruck_delbruck_s.jpg
Слайд 8Фототропизм Phycomyces, копротроф
реагирует на синий и
близкий к УФ спектры
мутанты не
реагируют
на свет
Спорангиеносцы (до 4 см)
со спорангиями
Фото из методички/ Циркадные ритмы
грибов / Шнырева А.В., Кафедра микологии и альгологии, Московский госуниверситет имени М.В.Ломоносова
Слайд 9 механизм фоторецепции Blastocladiella emersonii (Blastocladiomycota)
Зооспоры Blastocladiella emersonii
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/Spizellomycete.jpg
Blastocladiella emersonii
http://fungi.yolasite.com/resources/blasto2.jpg?timestamp=1248989295489
Слайд 10https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4046227/bin/gr1.gif
Слайд 11Фотопериодизм
Фотопериодизм — реакция живых организмов на суточный ритм освещённости, продолжительность
светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток
(фотопериодами)
У грибов наблюдаются циркадные ритмы, связанные с циркадными часами
Циркадные часы – это осцилляторная система, которая модулирует ритмическую экспрессию большого числа clock-генов, ccg (clock-controlled genes).
Слайд 12Циркадные ритмы грибов
Циркадные ритмы (от лат. circa diem) позволяют живым
организмам жить и «совпадать по фазе» с регулярно меняющимся периодом
«день-ночь».
* Красным и синим цветом отмечены организмы, у которых обнаружены
циркадные ритмы
Слайд 13Как циркадные ритмы проявляются фенотипически?
Фото из методички/ Циркадные ритмы грибов
/ Шнырева А.В., Кафедра микологии и альгологии, Московский госуниверситет имени
М.В.Ломоносова
Слайд 14контроль циркадных ритмов Neurospora crassa
Колонии нейроспоры имеют вид чередующихся колец
вегетативного
мицелия и зон спороношения с периодом 21,6 часа.
Циркадный ритм в
виде концентрических зон спороношения наблюдается в темноте,при постоянном освещении цикличность нарушается.
Neurospora crassa
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/instance/3203324/bin/nihms309271f3.gif
Слайд 15Как исследуют гены, регулирующие циркадный ритм ?
1/. Изолирование фазоспецифичных мРНК в разные часы суток (согласно астрономическим
часам):T0 (рассвет), ST12 (закат).
2/. Получение мутаций, влияющих на скорость прохождения ритма, –clock-мутантов (с испорченными часами, которые отстают или спешат).
3/. Применение современной технологии микрочипов (DNA microarrays).
Слайд 16Фото из методички/ Циркадные ритмы грибов / Шнырева А.В., Кафедра
микологии и альгологии, Московский госуниверситет имени М.В.Ломоносова
Слайд 17Биолюминесценция
биолюминесценцией управляют циркадные ритмы
Panellus stipticus
http://www.nat-geo.ru/fact/42734-svetyashchiesya-griby/#
Слайд 18Neonothopanus gardneri
http://www.nkj.ru/upload/iblock/427/4272c8214810756a6ba2e48aa109f753.jpg
Слайд 19Меланин грибного происхождения
Установлена зависимость УФ-устойчивости от степени пигментации.
Пигмент способен рассеивать
более чем 99,9% поглощенного УФ-излучения.
Колония и почкующиеся конидии гриба р.
Aureobasidium https://scfh.ru/files/medialibrary/941/941c913c34981ea69d24d94ebb5326e0.jpg
Слайд 20Cladosporium
http://2.bp.blogspot.com/SC9XVmxvMMI/U5xcMl3lTpI/AAAAAAAAJO0/wE7QgvRzZ_0/s1600/04-+Cladosporium+sp.jpg
Слайд 21Stemphylium
http://czl45.ru/evil/disease/fungus/Stemphylium6.jpg
Слайд 22Влияние света на прорастание спор
4 экологические группы:
виды, которые в темноте
и на свету образуют нормальные спороношения;
виды, которым для спороношения необходим
свет;
виды, которые лучше спороносят на свету, чем в темноте;
виды, у которых свет угнетает спороношение.
Единственный метод количественного учета влияния света на интенсивность спороношения состоит в подсчете конидий на определенной площади колонии по сравнению с контролем
Конидии Aspergillus niger / http://www.vokrugsveta.ru/img/cmn/2009/09/25/017.jpg
Слайд 23Влияние света на развитие вегетативного мицелия
Фото взято из Сборника научных
трудов/ Биологические свойства лекарственных макромицетов в культуре/,Бабицкая В.Г
Слайд 24
Репаративные процессы у грибов
Фотореактивация— один из механизмов восстановления видимым светом
(320—500 нм) повреждений ДНК, вызванных УФ-излучением.
Темновая репарация (ТР)— свойство
клеток ликвидировать повреждения ДНК без участия видимого света.
Слайд 25заключение
Знания о влиянии света на грибы используют на грибных фермах,
для увеличения выхода биомассы (Пример: выращивание вешенок)
Возможно увеличить продукцию грибного
меланина, который является мощными природными антиоксидантом
( В настоящее время уже производятся мази от кожных заболеваний, в которых используется меланин, полученный из грибов)
Возможность соотнести различные физиологические и биохимические процессы с фотопериодизмом грибов , и использовать эти знания для применения в биотехнологии и биоинженерии .
(Один из путей применения полученных знаний о биолюминесцентной системе грибов – создание высокочувствительных биотестов, для анализа загрязнений почвенных образцов)
Слайд 26Список литературы
Н. Н. Жданова, А. И. Василевская. Экстремальная экология
грибов в природе и эксперименте. Киев: Наук. думка, 1982
Василевская А.
И. Изучение роли меланинового пигмента в устойчивости почвенных темноцветных гифомицетов к у-°блучению: Автореф. дис. канд. биол. наук.— Киев, 1976.— 24 с.
Жданова Я. Я. Изучение биологической роли меланинового пигмента у грибов сем. Dematiaceae в связи с их экологией: Дис. ..д-р. биол. наук.— Киев, 1976.—334 с.
Жданова Я. Я., Василевская Л. Я. Отношение грибов к свету, ультрафиолетовым лучам и ионизирующим излучениям.— В кн.: Методы экспериментальной микологии. Справочник / Под ред. В. И. Билай. Киев: Наук,думка, 1982, с. 376—389.
Жданова Я. Я., Василевская А. Я., Антоненко Л. Л., Удовенко Ф. Устойчивость некоторых меланинсодержащих гифальных грибов к искусственному солнечному излучению.— Микробиол. журн. 1981, № 2, с. 178—182.
Методы экспериментальной микологии / Дудка И.А., Вассер С.П.,Элланская И.А. и др. Киев: Наукова думка, 1982. 552 с.
Циркадные ритмы грибов / Шнырева А.В., Кафедра микологии и альгологии, Московский госуниверситет имени М.В.Ломоносова