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불리한 환경 조건에 노출되면 많은 유기체에서 산화 스트레스가 발생하여 질병과 쇠약을 초래하거나 반응 및 내성을 나타냅니다. 미토콘드리아는 산화 스트레스와 세포 반응의 주요 장소로서 세포 생존에 중요한 역할을 합니다. 우리는 완두콩 (Pisum sativum) 식물의 미토콘드리아가 가뭄, 추위 및 제초제와 관련된 일반적인 스트레스에 어떻게 반응하는지를 분석했습니다. 이 처리들은 모두 완두콩 잎의 광합성 및 호흡률을 다양한 정도로 변화시켰지만, 제초제는 지질 과산화물 축적을 유의미하게 증가시켰습니다. 스트레스를 받은 완두콩 식물에서 분리된 미토콘드리아는 전자 전달 사슬 활성을 유지했지만, 비결합 단백질, 비인산화 호흡 경로 및 미토콘드리아 단백질에서 리포산 부분의 산화 변형의 풍부함에서 변화가 명백했습니다. 이러한 데이터는 제초제 처리가 미토콘드리아에 심각한 산화 스트레스를 가했음을 제안하며, 반면에 냉각 및 특히 가뭄은 더 부드러운 스트레스였다고 합니다. 젤 전기영동 및 질량 분석법에 의한 미토콘드리아의 용해성 단백질체에 대한 세부 분석은 냉각 처리가 가뭄보다 훨씬 더 손상된 주요 기질 효소들의 차별적 분해를 드러냈습니다. 열충격 단백질의 차별적 유도와 다른 단백질의 특정 손실이 이러한 스트레스에 대한 단백질 수준의 반응의 다양성을 보여주었습니다. 아홉 개 단백질의 질량 분석 식별을 위한 교차 종 일치는 제한된 수의 완두콩 cDNA가 서열 분석되었고 완전한 완두콩 유전체가 제공되지 않기 때문에 필요했습니다. 온전한 호흡 사슬 복합체의 청색-네이티브 분리는 환경 스트레스에 대한 반응에서 변화가 거의 없음을 드러냈습니다. 이 데이터들은 다양한 모델 진핵생물의 미토콘드리아에서의 화학적 스트레스에 의해 확인된 많은 분자 사건이 식물의 환경 스트레스 중에도 나타나는 반면, 그 정도와 중요성은 상당히 달라질 수 있음을 제안합니다.
Taylor et al. (화요일,)은 이 문제를 연구했습니다.