Titelaufnahme

Titel
Zelluläre und subzelluläre Quantifizierung von Glutathion in Arabidopsis thaliana / Koffler Barbara
Verfasser/ VerfasserinKoffler, Barbara Eva
Begutachter / BegutachterinZechmann Bernd
Erschienen2011
Umfang71 Bl. : Zsfassung ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Masterarb., 2011
Anmerkung
Zsfassung engl. und dt. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (GND)Ackerschmalwand / Glutathion / Ackerschmalwand / Glutathion / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-24604 Persistent Identifier (URN)
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Zelluläre und subzelluläre Quantifizierung von Glutathion in Arabidopsis thaliana [1.57 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Als eines der häufigsten Antioxidantien kann Glutathion den Redoxstatus in der Pflanze kontrollieren und reaktive Sauerstoffspezies entgiften. Außerdem kann es auch Xenobiotica und Schwermetalle unschädlich machen und ist verantwortlich für Aufnahme, Transport und Speicherung von reduziertem Schwefel. Synthetisiert wird Glutathion über zwei ATP-abhängige Schritte, welche ausschließlich im Zytosol und den Plastiden stattfinden. Da der Glutathiongehalt einerseits von der Entwicklung und der Stressabwehr von Pflanzen abhängt und andererseits deren Metabolismus beeinflusst ist eine ausreichende Versorgung von Glutathion von großer Bedeutung. Außerdem kann man von etwaigen Unterschieden zwischen Gewebe oder innerhalb von Zellen mögliche Informationen über den Entwicklungs- oder Stresszustand der Organe oder Zellen gewinnen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der subzellulären Verteilung von Glutathion in verschiedenen Blattstadien (altes und junges Blatt) von Arabidopsis thaliana und untersucht Unterschiede zwischen Blattmitte, Blattspitze, Blattgrund und dem Blattrand. Ebenso wurden im Rahmen dieser Arbeit die Zell- bzw. Kompartimentgrößen in diesen Bereichen vermessen. Um die subzelluläre Verteilung von Glutathion zu untersuchen, wurden die Proben mit Glutathion-Antiserum und anschließend mit gold-konjugierten sekundären Antikörpern behandelt. Anschließend können diese Partikel in den verschiedenen Zellkompartimenten mit quantitativer Transmissionselektronenmikroskopie untersucht und dokumentiert werden. Wie dieser Versuch zeigt, ist der größte Glutathiongehalt jeweils in den Mitochondrien zu finden. Hohen Anteil an Glutathion zeigen auch Peroxisomen und Zytosol. Die subzelluläre Verteilung von Glutathion in jungen Blättern war weitgehend unabhängig von der Blattregion, wohingegen in älteren Blättern signifikante Unterschiede gefunden wurden. Hier ist der höchste Gehalt jeweils in der Blattmitte und im Blattrand zu finden.

Zusammenfassung (Englisch)

The tripeptide glutathione plays multiple roles in plant defense and metabolism. As one of the most common antioxidants in plants it can control the redox status and detoxify reactive oxygen species. It can also detoxify heavy metals and xenobiotics. Glutathione is synthesized in two ATP-dependent steps which are restricted to the cytosol and the plastids. Since the glutathione content depends on the development and on the stress defense of plants and influences the metabolism a sufficient supply of glutathione is necessary. Furthermore, differences in glutathione contents in tissues and organelles carry information about the development or stress status of the cell.The present work analyzed the subcellular distribution of glutathione in leaves at different stages of development (older and younger leaves) as well as in different leaf areas (leaf center, leaf apex, leaf base, and leaf edge) of Arabidopsis thaliana. Moreover, cell sizes and compartments were measured and compared to each other. General size differences of cell compartments between different leaf areas and stages of development could be analyzed and documented.To determine the subcellular distribution a method was used which is based on the treatment of ultrathin sectioned with glutathione-anti-serum and gold conjugated secondary antibodies. Subsequently, the density of these particles were analyzed in the different cell compartments by quantitative transmission electron microscopy.As the study shows, the highest glutathione content is present in mitochondria. High levels of glutathione were also found in peroxisomes and in the cytosol. Further, the subcellular distribution of glutathione and the total glutathione content were found to be largely independent of the leaf areas in younger leafs, whereas in older leaves significant differences could be detected. There, the highest content was found in the leaf center and the leaf edge, while the leaf apex had the lowest glutathione content.