В природе растения могут находиться в условиях пониженного содержания кислорода при переувлажнении или затоплении почв, при сильной загазованности в городах, произрастании в условиях высокогорья.
Виды растений различаются по восприимчивости к гипоксическому стрессу. Толерантность может варьироваться от нескольких часов до нескольких дней и даже недель в зависимости от вида, органов, испытывающих недостаток кислорода, этапа развития, а так же внешних условий, таких как температура. ген фумараза кукуруза фермент В настоящее время механизмы растений, которые лежат в основе краткои долговременной устойчивости к анаэробным условиям исследуются многими учеными. Они направлены на предотвращение цитоплазматического ацидоза, адекватную реакцию на стресс, обеспечение минимальной энергией для поддержания жизнедеятельности, модификации экспрессии генов и изменении метаболических путей с целью акклиматизации к низкому содержанию кислорода в среде [34].
В условиях гипоксии электрон транспортная цепь митохондрий претерпевает некоторые изменения: растения осуществляют поиск других альтернативных соединений, способных выступать в качестве конечного акцептора электронов. Цикл Кребса так же не является исключением, соответственно и его компоненты тем или иным образом реагируют на недостаток кислорода.
Фумараза (фумаратгидратаза, КФ 4.2.1.2) — это фермент, который занимает одно из ключевых положений в регуляции дыхания митохондрий, а так же выполняет важную роль в обеспечении взаимодействия клеточных органелл. Данный фермент у некоторых организмов кодируется 2 генами fum 1 и fum2, в клетке представлен в цитозольной и митохондриальной форме. В роли митохондриального фермента он катализирует одну из стадий цикла: реакцию превращения фумарата в малат, а в цитозоле ему предписывают несколько функций: непосредственное участие в метаболизме азота и утилизация фумарата, образующегося в реакции, катализируемой аргининсукцинат-лиазой, находящейся в цитозоле или пластидах [31]. В связи с тем, что недостаток кислорода оказывает существенное влияние на обмен веществ в клетке, а фумаратгидротаза является важным участником метаболизма растений, целью нашей работы являлось изучить изменение активности фумаратгидротазы в зеленых листьях кукурузы в условиях гипоксии.
