Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Цитоскелет
Направление НПИ: 4. Космическая биология и биотехнология
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Исследование влияния микрогравитации на организации цитоскелета in vivo и in vitro
Цель эксперимента:

Целью эксперимента является получение новых научных данных об особенностях структуры и динамики цитоскелета растительных клеток при действии факторов космического полета и выяснение участия цитоскелета в гравичувствительности клетки.

Описание эксперимента:

Целью эксперимента является изучение влияния микрогравитации на структуры цитоскелета растительных и животных клеток и получение экспериментальных данных об участии цитоскелета в гравичувствительности клетки. Согласно поставленным задачам эксперимента в качестве объектов исследования выбраны культуры эксплантов листьев Arabidopsisthaliana дикого типа, shr и scr мутантов и трансгенных растений, в которых происходит образование корней denovo в условиях космического полете, а также культуру клеток BY-2 Nicotianatabacum. Объекты доставляются на борт в охлажденном состоянии (+40С) и помещаются в термостат с температурой 250С в условиях микрогравитации и на центрифугу с 1 g (контроль). Длительность   эксперимента – 12 суток. По окончании эксперимента предусматриваются химическая фиксация объектов в установке и замораживание образцов в морозильнике (-150С). Установка «Биолаборатория-М» позволяет проводить эксперименты в контролируемом термостатируемом  режиме и использовать в качестве контроля бортовую центрифугу. Принципиальными требованиями к проведению, определяющими качество получаемой информации, является стабильность термостатируемого режима и бесперебойное вращение центрифуги. Анализ послеполетных и наземных образцов биоматериала будет проводиться российскими и украинскими специалистами согласно поставленным задачам: исследования.

Новизна эксперимента:

Эксперимент «Цитоскелет» по своей методологии не имеет аналогов в отечественной и зарубежной космической биологии, что дает основание ожидать от его реализации получение принципиально новых научных знаний. Его высокий качественный уровень обеспечивается постановкой оригинальных задач и комплексом современных методов анализа экспериментального материала.

 

Научная аппаратура:

НА «Биолаборатория-М» является многоцелевой, не имеющей зарубежных аналогов, аппаратурой для проведения биологических космических экспериментов широкого профиля. Она состоит из блоков, включающих следующие конструктивные модули:

- бортовой термостат;

- холодильно-морозильный блок;

- центрифугу;

- биоконтейнеры различной конфигурации;

- устройство для фиксации биологического материала;

- автономный блок питания;

- цифровую видеокамеру;

- кабели питания и кабели для подключения к ИУС;

- комплект ЗИП.

Ожидаемые результаты:

-  подтверждение участия цитоскелетных структур в гравичувствительности клетки, а также выявить новые детали гравичувствительности клеток, воспринимающих гравитационный стимул и реализующих его информацию.

-   полученные данные позволят выявить новые доказательства непосредственного влияния гравитации на клетку в процессах ее жизнедеятельности, репродукции и адаптации, что, в целом, составит экспериментальную основу для разработки фундаментальных представлений о гравизависимости биологических процессов и решения прикладных задач космической биологии.

 

Полученные результаты:

 

Сроки проведения: 2012-2013 гг.
Состояние эксперимента: Введен
Организация постановщик: ГНЦ РФ ИМБП РАН, 123007, Москва, Хорошевское шоссе, 76-а
Организации участники: «РКК «Энергия» им. С.П. Королева», ФГБУ «НИИ ЦПК им. Ю.А. Гагарина», НПО «Дисковые системы», г. Киев
Научный руководитель: Беркович Ю.А., ИМБП РАН, ведущий научный сотрудник, д.т.н.
Публикации по эксперименту:

1. Nace G..Gravity and position homeostasis of the cell // Adv. SpaceRes. – 1983. – 9.– P.159-168.

2. Tairbekov M.G. Позиционный гомеостазклетки   и проблема морфогенеза в гравитационном поле // Успехи совр. биол. – 1990.– 109. – P. 47-64.

3. Sievers A., Volkmann D., Heinovicz Z. Role of the cytoskeleton in gravity perception. In: The cytoskeletal basis in plant growth and form. Lloyd C.W. (ed.). London: Academic Press. – 1991.– Р. 169-182.

4. Barlow PW. A conceptual framework for investigating plant growth movements, with special reference to root gravitropism, utilizing a microgravity environment // Micrograv Quart. – 1992.– 2. – Р.77-87.

5. Baluska F, Hasenstein KH. Root cytoskeleton: its role in perception of and response to gravity // Planta. –1997.– 203. – P. 69-78.

6. Кордюм Е.Л., Шевченко Г.В. Роль цитоскелета в гравичувствительности растительной клетки: экспериментальные данные и гипотезы // Цитология и генетика. – 2003. – 37, № 2. –  С. 56–68.

7. KordyumE.L., ShevchenkoG.V., YemetsA., NyporkoA., BlumeYa. Application of GFP-technology for cytoskeleton visualization on board the International Space Station // Acta Astronautica. – 2005. – 56. – P. 613-621.

8. Shevchenko G.V., Kordyum E.L. Organization of cytoskeleton during differentiation of gravisensitive root cells under clinorotation // Adv. Space Res. – 2005. – 35. – P. 289–295.

9. Kordyum E.L., Shevchenko G.V. Plant cell gravisensitivity: results and prospects. In: Botany and mycology: modern horizons. – 2007, Kyiv. – P. 123-135.

10. Kalinina I., Shevchenko G., Kordyum E. Tubulin cytosskeleton in Arabidopsis thaliana root cells under clinorotation // Microgravity Sci. Techn. – 2009.– 21. – P.187-190.

Последнее обновление: 17.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения