乙酸胁迫酵母细胞凋亡过程中单个线粒体损伤的拉曼光谱分析_李冰

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    乙酸是酵母发酵过程中的一种代谢产物,它不能被酵母代谢,会对酵母细胞产生生理毒害作用,抑
制酵母发酵,如果乙酸等代谢产物进一步积累就会诱发酵母细胞大量死亡[D,zl。用20一200 mmol/L乙
酸对对数期的酿酒酵母细胞进行肋、迫,酵母细胞会发生染色质伴随着核膜的凝聚、细胞膜磷脂酞丝氨酸
的外翻和TUNEL显阳性表型等的凋亡现象,当乙酸胁迫同一种稳定时期的酿酒酵母时,发现依赖于线
粒体途径的酵母细胞凋亡现象[3];进一步研究发现,酵母细胞凋亡与ROS的产生、C yt。从线粒体释放
到细胞质中有关[#]。用一定浓度乙酸处理酵母细胞时,发现酵母细胞凋亡过程释放的Cyt。能激活
Caspase,使Caspase裂解成为有酶解活性的异源二聚体,并引发下游的一系列级联反应,通过裂解特异
底物和激活内源性核酸酶最终导致细胞凋亡[Cs , }7。但直到目前为止,酵母的代谢产物如何诱导细胞死
亡的过程仍不完全清楚。初步的研究表明,其代谢物可通过诱导线粒体中内含物的释放来启动细胞不
可逆的凋亡程序[Ll。
    激光光镊拉曼系统(LTRS)是利用激光束形成的光镊固定溶液中的单个活细胞,再经过瞬时增加激
光功率同时激发和收集细胞的拉曼光谱,具有无损伤、灵敏、快速等优势,是研究溶液中单个活细胞的有
力工具[[A, 9]。线粒体是真核生物细胞中进行能量代谢的重要细胞器,在功能上线粒体不仅是细胞能量
代谢的中枢,还是细胞凋亡的重要参与者;线粒体大小约为0. 5一1 }.},m,在缓冲液中可被激光镊子所捕
获,避免了由于布朗运动对线粒体的影响。因此,LTRS的应用使得离体有活性的单个线粒体的研究成
为可能[D of。本研究应用LTRS,研究了乙酸胁迫酵母细胞以及离体线粒体过程中的光谱变化,获得乙酸
诱导酵母细胞发生凋亡的过程中,线粒体内核酸、蛋白质、脂类等大分子物质变化的实时信息,是单个线
粒体水平上的一种简单快速分析方法。
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