녹조식물 해캄은 청색광 수용체인 phototropin과 적색광 수용체인 phytochrome에 의해 조절되는 광반응운동을 한다. 해캄의 사상체는 굴광성운동 특성을 가지고 있고 청색광에서 가장 민감한 반응을 보였다. 사상체는 청색광에서 양성굴광성을 보인 반면 적색광 하에서는 방향에 상관없이 구부러지는 운동을 보였다. 적색광과 청색광을 동시에 주었을 경우에는 청색광 반응이 우세하게 관찰되었다. 해캄의 사상체를 단일 세포로 잘라 ...
녹조식물 해캄은 청색광 수용체인 phototropin과 적색광 수용체인 phytochrome에 의해 조절되는 광반응운동을 한다. 해캄의 사상체는 굴광성운동 특성을 가지고 있고 청색광에서 가장 민감한 반응을 보였다. 사상체는 청색광에서 양성굴광성을 보인 반면 적색광 하에서는 방향에 상관없이 구부러지는 운동을 보였다. 적색광과 청색광을 동시에 주었을 경우에는 청색광 반응이 우세하게 관찰되었다. 해캄의 사상체를 단일 세포로 잘라 단색광 하에서 관찰하였을 때 백색광과 청색광에서 빛이 오는 방향으로 휘어지는 운동을 보였고, 적색광과 UV light (345 nm)에서는 불규칙적인 운동을 보였다. 단일세포의 굴광성 운동은 세포분열 뒤 두 개 이상의 세포에서부터 관찰이 되었고, 세포의 수가 증가함에 따라 휘어지는 정도가 컸다. 또, 세포의 수가 많을수록 굴광성 운동을 나타내는 시간이 감소했다. 적색광 하에서 구부러진 사상체는 근적외선에 단시간(<30초)만 노출되어도 다시 펴져서 전형적인 phytochrome 조절(Pr↔Pfr) 운동을 반복하였다. 각각의 광수용체에 대한 저해제 처리는 빛 조건에 따라 다른 실험 결과를 나타냈다. Phototropin 저해제인 K-252a를 처리하였을 때는 적색광과 청색광에서 모두 운동이 저해되었다. 반면 phytochrome 저해제인 gabaculine은 적색광 조건에서만 운동을 저해했다. 세포골격에 대한 저해실험에서도 빛 조건에 따라 다른 결과를 나타냈다. 적색광 조건에서 microtubule 저해제인 Oryzalin을 처리하였을 때 운동이 저해되었지만 actin 저해제인 cytochalasin D는 큰 효과가 없었다. 반면 청색광 조건에서는 Oryzalin과 cytochalasin D를 모두 처리해야만 운동이 저해되었다. 이상의 결과를 종합하여 해캄의 광반응 운동 시 광수용체와 세포내 골격간의 상호 작용에 대한 모델을 구성하였다.
녹조식물 해캄은 청색광 수용체인 phototropin과 적색광 수용체인 phytochrome에 의해 조절되는 광반응운동을 한다. 해캄의 사상체는 굴광성운동 특성을 가지고 있고 청색광에서 가장 민감한 반응을 보였다. 사상체는 청색광에서 양성굴광성을 보인 반면 적색광 하에서는 방향에 상관없이 구부러지는 운동을 보였다. 적색광과 청색광을 동시에 주었을 경우에는 청색광 반응이 우세하게 관찰되었다. 해캄의 사상체를 단일 세포로 잘라 단색광 하에서 관찰하였을 때 백색광과 청색광에서 빛이 오는 방향으로 휘어지는 운동을 보였고, 적색광과 UV light (345 nm)에서는 불규칙적인 운동을 보였다. 단일세포의 굴광성 운동은 세포분열 뒤 두 개 이상의 세포에서부터 관찰이 되었고, 세포의 수가 증가함에 따라 휘어지는 정도가 컸다. 또, 세포의 수가 많을수록 굴광성 운동을 나타내는 시간이 감소했다. 적색광 하에서 구부러진 사상체는 근적외선에 단시간(<30초)만 노출되어도 다시 펴져서 전형적인 phytochrome 조절(Pr↔Pfr) 운동을 반복하였다. 각각의 광수용체에 대한 저해제 처리는 빛 조건에 따라 다른 실험 결과를 나타냈다. Phototropin 저해제인 K-252a를 처리하였을 때는 적색광과 청색광에서 모두 운동이 저해되었다. 반면 phytochrome 저해제인 gabaculine은 적색광 조건에서만 운동을 저해했다. 세포골격에 대한 저해실험에서도 빛 조건에 따라 다른 결과를 나타냈다. 적색광 조건에서 microtubule 저해제인 Oryzalin을 처리하였을 때 운동이 저해되었지만 actin 저해제인 cytochalasin D는 큰 효과가 없었다. 반면 청색광 조건에서는 Oryzalin과 cytochalasin D를 모두 처리해야만 운동이 저해되었다. 이상의 결과를 종합하여 해캄의 광반응 운동 시 광수용체와 세포내 골격간의 상호 작용에 대한 모델을 구성하였다.
The filamentous green algae Spirogyra spp. shows a different pattern of movement in response to red and blue light. In blue light the filament shows typical positive phototropism. In red light, however, the filaments bend or twisted irregularly. The red light movement can be reversed by short exposu...
The filamentous green algae Spirogyra spp. shows a different pattern of movement in response to red and blue light. In blue light the filament shows typical positive phototropism. In red light, however, the filaments bend or twisted irregularly. The red light movement can be reversed by short exposure (<30s) to far-red light suggesting the involvement of phytochrome. The blue light responsive movement was stronger than the red light responsive movement. When the blue and red light were given together the filament shows positive phototropism just like the blue light responsive movement. Inhibition experiment on photoreceptors also showed different result in red and blue light. When the filaments were treated with phototropin inhibitor, K-252a, all photomovement stopped immediately. However, phytochrome inhibitor gabaculine could block only the red light responsive movement. The movement in response to red and blue light was controlled by different machinery. The red light responsive movement was inhibited by the treatment of the microtubule inhibitor, Oryzalin (10 ?M). The actin inhibitor, cytochalasin D did not show any inhibitory effect up to the concentration of 50 ?M. The blue light responsive movement, however, stopped only when the filaments were treated together with cytochalasin D as well as Oryzalin. The phototropin and phytochrome genes were cloned in Spirogyra varians. Both photoreceptor genes showed high homology with land plants. The expression level of photoreceptor genes was not affected by the prolonged exposure of filaments to blue and red light.
The filamentous green algae Spirogyra spp. shows a different pattern of movement in response to red and blue light. In blue light the filament shows typical positive phototropism. In red light, however, the filaments bend or twisted irregularly. The red light movement can be reversed by short exposure (<30s) to far-red light suggesting the involvement of phytochrome. The blue light responsive movement was stronger than the red light responsive movement. When the blue and red light were given together the filament shows positive phototropism just like the blue light responsive movement. Inhibition experiment on photoreceptors also showed different result in red and blue light. When the filaments were treated with phototropin inhibitor, K-252a, all photomovement stopped immediately. However, phytochrome inhibitor gabaculine could block only the red light responsive movement. The movement in response to red and blue light was controlled by different machinery. The red light responsive movement was inhibited by the treatment of the microtubule inhibitor, Oryzalin (10 ?M). The actin inhibitor, cytochalasin D did not show any inhibitory effect up to the concentration of 50 ?M. The blue light responsive movement, however, stopped only when the filaments were treated together with cytochalasin D as well as Oryzalin. The phototropin and phytochrome genes were cloned in Spirogyra varians. Both photoreceptor genes showed high homology with land plants. The expression level of photoreceptor genes was not affected by the prolonged exposure of filaments to blue and red light.
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