Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 55002 10.29039/rusjbpc.2022.0503 Общая биофизика General biophysics Общая биофизика PRODUCTION OF REACTIVE OXYGEN SPECIES UNDER THE ACTION OF UV-B RADIATION ON YEAST CELLS Продукция активных форм кислорода при действии ультрафиолетового-В излучения на клетки дрожжей Кочарли Н. К. Kocharli N. K. sam_bio@mail.ru Гумматова С. Т. Hummatova S. T. Бакинский государственный университет Баку Азербайджан Baku State University Baku Azerbaijan Бакинский государственный университет Баку Азербайджан Baku State University Baku Azerbaijan 25 06 2022 25 06 2022 7 2 199 203 20 06 2022 20 06 2022 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/55002/view

Настоящее исследование посвящено изучению влияния ультрафиолетового-В (УФ-В) излучения на выживаемость и продукцию активных форм кислорода в клетках дрожжей. Установлено, что при действии УФ-В излучения на клетки в зависимости от дозы увеличивается скорость окисления красителя 2',7'-дихлородигидрофлуоресцеин диацетата (H2DCF•DA) и наблюдается высокая интенсивность флуоресценции DCF. При модификации клеток аскорбиновой кислотой до облучения скорость окисления Н2DCF и интенсивность флуоресценции DCF уменьшается. Выживаемость модифицированных клеток увеличивается. Аскорбиновая кислота уменьшает количество АФК в суспензии облученных клеток. При больших дозах (4,5 10 эрг/мм2) облучения антиокислительный эффект аскорбиновой кислоты в клетках дрожжей незначителен. Определена концентрация 2-4 динитрофенола (ДНФ) 10-7 М как протектора, в которой вещество потенциально способствует проявлению эффекта «мягкого разобщения» в клетках и при влиянии УФ-В излучения на клетки дрожжей способствует снижению производства активных форм кислорода и увеличению выживаемости. Высокие концентрации (10-3 М-10-5М) ДНФ отрицательно влияют на выживаемость клеток дрожжей и продукцию АФК. Таким образом, можно заключить, что при действии УФ-В лучей на клетки дрожжей антиоксиданты возможно могут участвовать в регулировании редокс-гомеостаза.

The present investigation is devoted to the study of the effect of ultraviolet-B (UV-B) radiation on the survival and production of reactive oxygen species in yeast cells. It has been determined that under the action of UV-B radiation on cells, depending on its dose, the rate of oxidation of the dye 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (H2DCF•DA) increases and a high intensity of DCF fluorescence is observed. When cells are modified with ascorbic acid before irradiation, the rate of H2DCF oxidation and the intensity of DCF fluorescence decreases. The survival rate of modified cells is increased. Ascorbic acid reduces the amount of ROS in the suspension of irradiated cells. At high doses (4.5-10 erg/mm2) of irradiation, the antioxidant effect of ascorbic acid in yeast cells is negligible. The concentration of 2-4 dinitrophenol (DNF) 10-7 M was determined as a protector, in which the substance potentially contributes to the manifestation of the effect of "soft uncoupling" in cells and, under the influence of UV-B radiation on yeast cells, helps to reduce the production of reactive oxygen species and an increase in survival. High concentrations (10–3M–10–5 M) of DNP adversely affect the survival of yeast cells and ROS production. So, it can be concluded that under the action of UV-B rays on yeast cells, antioxidants can possibly participate in the regulation of redox homeostasis.

 клетки дрожжей выживаемость ультрафиолетовое-В излучение аскорбиновая кислота 2 4-динитрофенол yeast cells survival ultraviolet-B radiation ascorbic acid 2 4-dinitrophenol

Mittler R. ROS are good. Trends Plant Sci., 2017, vol. 22, pp. 11-19. Mittler R. ROS are good. Trends Plant Sci., 2017, vol. 22, pp. 11-19. Noctor G. The metabolomics of oxidative stress. Phytochem., 2015, vol. 112, pp. 33-53. Noctor G. The metabolomics of oxidative stress. Phytochem., 2015, vol. 112, pp. 33-53. Sies H., Berndt C., Jones D.P. Oxidative Stress. Annual Revirew of Biochemistry, 2017, vol. 86, pp. 715-748. Sies H., Berndt C., Jones D.P. Oxidative Stress. Annual Revirew of Biochemistry, 2017, vol. 86, pp. 715-748. Adams L., Franco M.C., Estevez A.G. Reactive nitrogen species in cellular signaling. Experimental Biology and Medicine, 2015, vol. 240, pp. 711-717. Adams L., Franco M.C., Estevez A.G. Reactive nitrogen species in cellular signaling. Experimental Biology and Medicine, 2015, vol. 240, pp. 711-717. Brand M.D. Uncoupling to survive? The role of mitochondrial inefficiency in ageing. Exp. Gerontol., 2000, vol. 35, no. 6-7, pp. 811-820, doi: 10.1016/s0531-5565(00)00135-2. Brand M.D. Uncoupling to survive? The role of mitochondrial inefficiency in ageing. Exp. Gerontol., 2000, vol. 35, no. 6-7, pp. 811-820, doi: 10.1016/s0531-5565(00)00135-2. Egea J., Fabregat I. European contribution to the study of ROS: a summary of the findings and prospects for the future from the COST action BM1203 (EU-ROS). Redox Biology, 2017, vol. 13, pp. 94-162. Egea J., Fabregat I. European contribution to the study of ROS: a summary of the findings and prospects for the future from the COST action BM1203 (EU-ROS). Redox Biology, 2017, vol. 13, pp. 94-162. Gill S.S. Tuteja Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiol. Biochem., 2010, vol. 48, pp. 909-930. Gill S.S. Tuteja Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiol. Biochem., 2010, vol. 48, pp. 909-930. He L., He T. et al Antioxidants maintain cellular redox homeostasis by elimination of reactive oxygen species. Cellular Physiology and Biochemistry, 2017, vol. 44, pp. 532-553. He L., He T. et al Antioxidants maintain cellular redox homeostasis by elimination of reactive oxygen species. Cellular Physiology and Biochemistry, 2017, vol. 44, pp. 532-553. Herrero E. et al. Redox control and oxidative stress in yeast cells. Biochim. Biophys. Acta, 2008, vol. 1780, pp. 1217-1235. Herrero E. et al. Redox control and oxidative stress in yeast cells. Biochim. Biophys. Acta, 2008, vol. 1780, pp. 1217-1235. Inupakutika M.A. et al The evolution of reactive oxygen species metabolism. Journal of Experimental Botany, 2016, vol. 67, pp. 5933-5943. Inupakutika M.A. et al The evolution of reactive oxygen species metabolism. Journal of Experimental Botany, 2016, vol. 67, pp. 5933-5943. Korshunov S.S. et al High protonic potential actuates a mechanism of production of reactive oxygen species in mitochondria. FEBS Lett., 1997, vol. 416, no. 1, pp. 15-18. Korshunov S.S. et al High protonic potential actuates a mechanism of production of reactive oxygen species in mitochondria. FEBS Lett., 1997, vol. 416, no. 1, pp. 15-18. Mookerjee S.A. et al Mitochondrial uncoupling and lifespan. Mech. Ageing Dev., 2010, vol. 131, no. 7-8, pp. 463-472. Mookerjee S.A. et al Mitochondrial uncoupling and lifespan. Mech. Ageing Dev., 2010, vol. 131, no. 7-8, pp. 463-472. Niki E. Oxidative stress and antioxidants: distress or eustress? Archives of Biochemistry and Biophysics, 2016, vol. 595, pp. 19-24. Niki E. Oxidative stress and antioxidants: distress or eustress? Archives of Biochemistry and Biophysics, 2016, vol. 595, pp. 19-24. Noctor G. The metabolomics of oxidative stress. Phytochem., 2015, vol. 112, pp. 33-53. Noctor G. The metabolomics of oxidative stress. Phytochem., 2015, vol. 112, pp. 33-53. Ray P.D., Huang, B.W et al Reactive oxygen species (ROS) homeostasis and redox regulation and signaling. Cell Signaling, 2012, vol. 24, pp. 981-990. Ray P.D., Huang, B.W et al Reactive oxygen species (ROS) homeostasis and redox regulation and signaling. Cell Signaling, 2012, vol. 24, pp. 981-990. Креславский В.Д., Аллахвердиев С.И. и др. Сигнальная роль активных форм кислорода при стрессе у растений. Физиология растений, 2012, т. 59, № 2, с. 163-178. Kreslavskij V.D., Allahverdiev S.I. et al. Signal'naja rol' aktivnyh form kisloroda pri stresse u rastenij. Fiziologija rastenij, 2012, vol. 59, no. 2, pp. 163-178. (In Russ.) Ursini F., Maiorino M., Forman H.J. Redox homeostasis: the golden mean of healthy living. Redox Biology, 2016, vol. 8, pp. 205-215. Ursini F., Maiorino M., Forman H.J. Redox homeostasis: the golden mean of healthy living. Redox Biology, 2016, vol. 8, pp. 205-215. Секова В.Ю. и др. Окислительно-восстановительный статус экстремофильных дрожжей Yarrowia lipolytica при адаптации к рН-стрессу. Прикладная биох. и микробиол., 2015, т. 51, № 6, с. 570-577. Sekova V.Ju. et al. Okislitel'no-vosstanovitel'nyj status jekstremofil'nyh drozhzhej Yarrowia lipolytica pri adaptacii k rN-stressu. Prikladnaja bioh. i mikrobiol., 2015, vol. 51, no. 6, pp. 570-577. (In Russ.) Sharma P., Sharma P., Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. J. Bot., 2012, art. id 217037, pp. 1-26, doi: 10.1155/2012/217037. Sharma P., Sharma P., Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions. J. Bot., 2012, art. id 217037, pp. 1-26, doi: 10.1155/2012/217037. Reczek C.R., Chandel N.S. ROS-dependent signal transduction. Current Opinion in Cell Biology, 2015, vol. 33, pp. 8-13. Reczek C.R., Chandel N.S. ROS-dependent signal transduction. Current Opinion in Cell Biology, 2015, vol. 33, pp. 8-13. Suzuki N., Suzuki N., Koussevitzky S. ROS and redox signalling in the response of plants to abiotic stress. Plant Cell Environ, 2012, vol. 35, no. 2, pp. 259-270. Suzuki N., Suzuki N., Koussevitzky S. ROS and redox signalling in the response of plants to abiotic stress. Plant Cell Environ, 2012, vol. 35, no. 2, pp. 259-270. Фрайкин Г.Я. Молекулярные механизмы деструктивных, защитных и регуляторных фотобиологических процессов. моногр. Фрайкин Г. Я.; М:000 “АР-консалт”, 2016, 88 с. Frajkin G.Ja. Molekuljarnye mehanizmy destruktivnyh, zashhitnyh i reguljatornyh fotobiologicheskih processov. monogr. Frajkin G. Ja.; M:000 “AR-konsalt”, 2016, 88 p. (In Russ.) Подалько В.И. Влияние 2,4-динитрофенола на интенсивность окислительных процессов в печени крыс в длительном эксперименте. Успехи геронталогии, 2010, т. 23, № 1, с. 98-103. Podal'ko V.I. Vlijanie 2,4-dinitrofenola na intensivnost' okislitel'nyh processov v pecheni krys v dlitel'nom jeksperimente. Uspehi gerontalogii, 2010, vol. 23, no. 1, pp. 98-103. (In Russ.) Starkov A.A. Mild uncoupling of mitochondria. Bioscience Rep., 1997, vol. 17, no. 3, pp. 273-279. Starkov A.A. Mild uncoupling of mitochondria. Bioscience Rep., 1997, vol. 17, no. 3, pp. 273-279. Mоргунова Г.В., Кармушаков A.Ф. и др. Изучение влияния «мягкого разобщения»2,4-динитрофенолом на рост последующую гибель в стационарной фазе культуры клеток китайского хомячка. Вестн. Моск. Ун-Та. сер. 16. Биология, 2019, т. 74, № 3, с. 207-214. Morgunova G.V., Karmushakov A.F. et al. Izuchenie vlijanija «mjagkogo razobshhenija»2,4-dinitrofenolom na rost posledujushhuju gibel' v stacionarnoj faze kul'tury kletok kitajskogo homjachka. Vestn. Mosk. Un-Ta. ser. 16. Biologija, 2019, vol. 74, no. 3, pp. 207-214. (In Russ.) Гумматова С.Т., Кочарли Н.К. и др. Влияние 2,4-динитрофенола на интенсивность мсек-ЗЭС АО в клетках дрожжей. Фундаментальные исследования, 2011 , № 11, с. 590-593. Gummatova S.T., Kocharli N.K. et al. Vlijanie 2,4-dinitrofenola na intensivnost' msek-ZJeS AO v kletkah drozhzhej. Fundamental'nye issledovanija, 2011, no. 11, pp. 590-593. (In Russ.)