|
N 003 |
Arūnas Stirkė ✉ |
Impulsinio elektrinio lauko poveikio sukelto osmosinio streso tyrimas mielių Saccharomyces cerevisiae ląstelėse |
An investigation of the pulsed electric field induced osmotic stress on yeast Saccharomyces cerevisiae cells |
Temos aprašymas
Saccharomyces cerevisiae yra vienas iš labiausiai ištirtų eukariotinių mikroorganizmų. Jis plačiai naudojamas maisto pramonėje (alkoholinių gėrimų, kepinių), tačiau laboratoriniuose tyrimuose dažniau kaip modelinis objektas. Elektrinio lauko poveikio tyrimai mielių ląstelėms suteikia naujų žinių apie ląstelių specifinį atsaką į abiotinį poveikį, jo aktyvuojamus molekulinius mechanizmus. Elektrocheminiai metodai gali būti pritaikyti ląstelės metabolizmo vertinimui, bet šiuo metu nėra plačiai naudojami ląstelių tyrimui po elektrinio lauko poveikio. Taip pat nėra daug duomenų apie osmosinės aplinkos bei jos pokyčio įtaką ląstelių atsakui į elektroporacijos sukeltą stresą. Tyrimo metu bus vertinama tirpalo cheminės sudėties ir jos pokyčio po elektrinio lauko poveikio įtaka mielių ląstelių atsakui. Išanalizuotas skirtingų didelės galios elektrinio lauko parametrų (impulsų kiekis, trukmė, elektrinio lauko stipris) poveikis elektrocheminėms reakcijoms vykstančioms tiek ląstelių viduje tiek išorėje. Amperometriniais metodais bus vertinama ląstelių žūtis, membranos pralaidumas. Kombinuojant skirtingas savybes turinčius inhibitorius bei mediatorius bus identifikuoti elektroporuotose ląstelėse aktyvūs fermentai. Tyrimų rezultatai leis įvertinti osmosinių sąlygų įtaką membranų pralaidumui bei ląstelių atsistatymui po elektrinio lauko poveikio, žinios padės efektyviau taikyti amperometriją elektroporacijos vertinimui, be to ištirti viduląstelinio atsako mechanizmai leis plačiau ir saugiau taikyti elektroporacijos reiškinį pramonėje.
Theme description
Saccharomyces cerevisiae is one of the most studied eukaryotic microorganisms. It is widely used in the food industry (alcoholic beverages, baked goods), but in laboratory tests more often as a model object. Studies of electric field effects on yeast cells provide new knowledge about the specific response of cells to abiotic effects, its molecular mechanisms activated. Electrochemical methods can be applied to the assessment of cellular metabolism, but are not currently widely used to study cells after exposure to an electric field. There is also little data on the influence of the osmotic environment and its change on the cellular response to electroporation-induced stress. The study will evaluate the influence of the chemical composition of the solution and its change after the influence of the electric field on the response of yeast cells. The effect of different high power electric field parameters (pulse number, duration, electric field strength) on electrochemical reactions occurring both inside and outside the cells was analyzed. Amperometric methods will be used to assess cell death and membrane permeability. Combining inhibitors and mediators with different properties will identify enzymes active in electroporated cells. The results of the research will allow to evaluate the influence of osmotic conditions on membrane permeability and cell recovery after electric field exposure, the knowledge will help to apply amperometry more effectively to electroporation assessment, and the intracellular response mechanisms will allow wider and safer application of electroporation in industry.