بررسی اولیه آکواپورین ها در جلبک dunaliella با استفاده از کلرورجیوه و نیترات نقره تحت شوک اسمزی

دانالیلا جلبک سبز تک سلولی مقاوم به شوری است و یک مدل سیستم مناسب برای مطالعه تنش می باشد. سلول های جنس دانالیلا بدون دیواره سلولی محکم است، اما دارای یک غشا پلاسمایی نازک و انعطاف پذیر می باشد که به تغییرات فشار اسمزی با تغییر سریع در حجم سلول پاسخ می دهد. آکواپورین ها کانال های پروتئینی آبی در غشا پلاسمایی و واکوئل هستند. زمانی که این کانال ها باز شده باعث تسهیل حرکت توده ای مولکول های آب در جهت شیب پتانسیل آب می شوند. بعضی از این آکواپورین ها با ترکیباتی مثل جیوه و نقره مهار می شوند، چنین مهاری به دلیل اتصال جیوه و نقره با قسمت های سیستئینی بوده که نزدیک توالی حفاظت شده موتیف آسپارژین-پرولین-آلانین(npa) قرار گرفته است. این اثر مهاری بوسیله بتا-مرکاپتواتانول برگردانده می شود. در این مطالعه، اثر جیوه و نقره با غلظت های 5، 10، 25، 50، 85 و 130 میکرومولار بر روی دانالیلا سالینا و دانالیلا بارداویل بکار برده شد و نرخ رشد، میزان کلروفیل، فتوسنتز و تنفس اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که بهترین غلظت دو مهارکننده کلرورجیوه و نیترات نقره، بدون اثر منفی بر روی نرخ رشد و متابولیسم جلبک 50 میکرومولار می باشد. به منظور بررسی اولیه وجود آکواپورین در دانالیلا سالینا و دانالیلا بارداویل، 50 میکرومولار از مهارکننده ها به سوسپانسیون جلبکی اضافه شد و شوک هیپراسمزی 5/1 به 5/2 مولار و شوک هیپواسمزی 5/1 به 1 مولار نمک nacl استفاده شد. فعالیت آکواپورین ها بوسیله تغییرات حجم سلول در طی 3 ساعت با استفاده از میکروسکوپ نوری مشاهده شد. نتایج نشان داده که در شاهد، تحت شوک هیپراسمزی سلول ها به دلیل از دست دادن آب به سرعت چروکیده شده و بعد از 2 ساعت به حالت اولیه باز گشته است. تحت شوک هیپواسمزی سلول ها متورم شده و بعد از 2 ساعت به اندازه اولیه برگشته است. با اضافه کردن کلرورجیوه تغییرات حجم سلول در هر دو شوک هیپراسمزی و هیپواسمزی مهار شده، در حالی که نیترات نقره چنین اثر مهاری نداشته است. به منظور حذف اثر مهاری کلرورجیوه زمانی که 10 میلی مولار مرکاپتواتانول اضافه می شود به سوسپانسیون سلول بعد از اضافه کردن کلرورجیوه، تغییرات حجم سلول مشابه با شاهد می باشد. از آنجایی که تغییرات حجم سلول دانالیلا بوسیله کلرورجیوه تحت شوک اسمزی ممانعت شده، و بوسیله مرکاپتواتانول معکوس شده است، می-توان نتیجه گرفت که بسیاری از حرکت آب از طریق غشا سلول دانالیلا توسط آکواپورین ها صورت می گیرد. با توجه به حساسیت این آکواپورین ها به کلرورجیوه لذا به نظر می رسد که قسمت سیستینی نزدیک توالی موتیف آسپارژین-پرولین-آلانین(npa) باشد، بنابراین این آکواپورین ها متعلق به aqp1 در پستانداران و tip و pip در گیاهان می باشند.