Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1 Характеристика группы Dinoflagellata 14
1.1.1 Филогенетическое положение и особенности клеточной организации динофлагеллят 14
1.1.2 Физиология питания динофлагеллят 17
1.1.3 Экологическое значение фотосинтезирующих динофлагеллят 21
1.1.4 Модельный вид – Prorocentrum minimum (Pavillard) Schiller 1933 22
1.2 Растворенные органические вещества как источники азота и углерода 25
1.2.1 Растворенные органические вещества в морских экосистемах 25
1.2.2 Мочевина и глицин как питательные субстраты для динофлагеллят 26
1.3 Транспорт и ассимиляция нитрат-ионов, мочевины и глицина 29
1.4 Исследования, проводимые на уровне отдельных клеток 32
1.4.1 Исследования на уровне отдельных клеток в экофизиологии фотосинтезирующих протистов 32
1.4.2 Исследования гетерогенности клеточных популяций 34
Глава 2. Материалы и методы 37
2.1 Культура клеток 37
2.2 Условия культивирования динофлагеллят P. minimum 37
2.3 Измерение концентрации источников азота и углерода 37
2.4 Подсчет клеток динофлагеллят 38
2.5 Протоколы экспериментов 38
2.6 Масс-спектрометрия изотопных отношений 42
2.7 Масс-спектрометрия вторичных ионов в наномасштабе (NanoSIMS) 43
2.8 Вычисления 44
2.9 Биоинформатический анализ 46
2.10 Статистический анализ 47
Глава 3. Результаты 48
3.1 Конкурентный транспорт нитрат-ионов и органических азотсодержащих веществ в клетки P. minimum 48
3.1.1 Конкурентное поглощение нитрат-ионов и мочевины 49
3.1.2 Конкурентное поглощение нитрат-ионов и глицина 51
3.1.3 Влияние мочевины и глицина на поглощение нитрат-ионов 53
3.1.4 Поглощение бикарбонат-ионов в присутствии дополнительного источника азота 54
3.2 Поглощение углерода мочевины и глицина клетками P. minimum 55
3.3 Анализ транскриптомов P. minimum на наличие гомологов белков, участвующих в транспорте и ассимиляции нитрат-ионов, мочевины и глицина 59
3.4 Анализ поглощения мочевины, ионов нитрата и бикарбоната отдельными клетками динофлагеллят с помощью масс-спектрометрии вторичных ионов в наномасштабе (NanoSIMS) 69
3.4.1 Сопоставление данных, полученных с помощью измерений на уровне популяций и отдельных клеток 69
3.4.2 Гетерогенность популяций P. minimum в отношении поглощения и ассимиляции питательных субстратов 72
Глава 4. Обсуждение 80
4.1 Мочевина и глицин как источники азота для динофлагеллят P. minimum 80
4.2 Роль мочевины и глицина как источников углерода для P. minimum 83
4.3 Белки P. minimum, вовлеченные в трансмембранный транспорт и ассимиляцию нитрат-ионов, мочевины и глицина 88
4.4 Гетерогенность популяций P. minimum в отношении поглощения питательных субстратов 90
Заключение 96
Выводы 98
Список литературы 99
Благодарности 124
Приложение 125
