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流式细胞术助力蓝藻微囊藻和绿藻小球藻细胞程序性死亡进程的研究
2024-01-11 | 浏览量:
 白芳、汪艳

程序性细胞死亡(PCDprogrammed cell death)作为细胞新陈代谢的基本生命特征之一,是生物体中主动、高度有序的清除无用细胞的过程。PCD在生物体内环境的稳定、多细胞生物防御内外环境胁迫等方面起着重要作用。PCD的概念此前主要应用于多细胞有机体中。近年来,多项研究表明环境胁迫可引起浮游植物中PCD典型特征的出现,但关于不同藻类中PCD的信号传递和级联反应进程的研究相对缺乏。

本研究选取淡水水体中常见的蓝藻微囊藻和绿藻小球藻作为研究对象,通过追踪不同时间点下PCD典型特征和信号分子的指标分析,揭示了百草枯诱导下微囊藻和小球藻的PCD进程。在本研究中,荧光染色结合流式细胞术被广泛应用于PCD典型特征和信号分子水平的测定,包括胞内游离Ca2+ROS,细胞质膜电位,线粒体膜电位,metacaspase酶活性,TUNEL染色等,指标涵盖PCD进程的不同时期,且快速便捷,为本实验的顺利开展提供了极其重要的技术支撑。结果发现,对微囊藻而言,Ca2+ROS的交互作用是PCD进程的重要信号分子,而在小球藻中,PCD的信号传递依赖于线粒体膜电位改变。另外,两株藻的PCD路径均由metacaspase介导。

 

1 胁迫条件下微囊藻(A)和小球藻(B)游离Ca2+水平随时间的变化

 

2 胁迫条件下微囊藻(A)和小球藻(Bmetacaspase酶和ROS相对水平(插图)随时间的变化

 

3 流式细胞术探究胁迫条件下微囊藻(A)和小球藻(BPCD典型特征随时间的变化

该研究以题为“Paraquat induces different programmed cell death patterns in Microcystis aeruginosa and Chlorella luteoviridis发表在 Ecotoxicology and Environmental Safety。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.114429

致谢:感谢水生所宋立荣研究员学科组白芳博对此文的支持!

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