Məlumat

Müxtəlif işıq spektrlərinin maya udulması

Müxtəlif işıq spektrlərinin maya udulması


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mən maya populyasiyasının böyüməsini onun vasitəsilə işıqlandırmaq və böyüdükcə keçən işığın dəyişməsini izləmək istərdim. Mən IR və ya işığın hər hansı xüsusi rəngindən istifadə etməliyəm, əmin deyiləm.

Pivə mayasının müxtəlif işıq spektrlərinə işığın udulmasını göstərən qrafiklər varmı?


Fərdi hüceyrələr vasitəsilə ötürülən işığın itkisinin çox hissəsi udulmur, əksinə səpələnir (enerji itkisi olmadan ilkin istiqamətdən yenisinə yönləndirilir). Hüceyrələrdə görünən işığı uda bilən çox şey yoxdur və bir çox qırmızı və ya yaxın infraqırmızı dalğa uzunluqlarını uda bilən faktiki olaraq heç bir şey yoxdur.

Səpilmə dalğa uzunluğundan asılıdır, lakin əlaqə çox mürəkkəbdir. Kiçik hüceyrə komponentlərindən (məsələn, mitoxondriyadan) səpilmə üçün Rayleigh səpilməsi üstünlük təşkil edir ki, bu da dalğa uzunluğunun 4-cü gücü ilə azalacaq, beləliklə yaşıl işıq qırmızıdan daha güclü səpiləcək. Müqayisə edilə bilən və ya dalğa uzunluğundan daha böyük olan daha böyük komponentlər üçün (nüvələr və ya bütün hüceyrələr) səpilmə daha yavaş artacaq. Səpilmə istiqaməti ilə ölçü/dalğa uzunluğu arasındakı əlaqə daha mürəkkəbdir, lakin hüceyrələrin səpələnmiş işığa əsasən çeşidlənə biləcəyi etiketsiz sitometriya kimi tətbiqlərdə çox faydalıdır.

600-800 nm işıq ağlabatan seçimdir, çünki güc səviyyəsi çox yüksək olmadıqda hüceyrələrə zərər verməyəcək, baxmayaraq ki, daha qısa dalğa uzunluqlarından istifadə sizə daha həssas ölçmələr verə bilər.


Piqmentlər və işığın udulması

Bu, karbon qazının və suyun bir bitkidə enerji olaraq işığı istifadə edərək qlükoza və oksigenə çevrildiyini göstərir.

The karbon qazı tərəfindən zavoda daxil olur stomata (yarpaqlarda) və ya lenticels (gövdədə). Su köklərdən daxil olur və ksilem damarlarında bitki vasitəsilə yuxarıya doğru hərəkət edir. Reaksiya üçün enerji mənbəyi kimi işıq tələb olunur və işığı udmaq üçün xlorofil lazımdır.

The qlükoza başqa maddələr hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər və ya tənəffüs üçün istifadə edilə bilər. Oksigen stomata vasitəsilə yayıla bilər və ya tənəffüsdə istifadə edilə bilər.

İşıq enerjisi zəruridir, lakin istənilən istifadə üçün fotosintetik piqmentlər tərəfindən yığılmalı və tutulmalıdır.

Xlorofil spektrin elektromaqnit hissəsinin görünən hissəsindən işığı udur, lakin bir neçə növ xlorofil var.

  • xlorofil a
  • xlorofil b
  • xlorofil c
  • bakterioklorofil (fotosintetik bakteriyalarda tapılır!)

Karotenoidlər kimi piqmentlərin başqa ailələri də var.

İşığın bütün dalğa uzunluqları eyni dərəcədə udulmur və fərqli xlorofillər görünən spektrin müxtəlif hissələrində daha güclü şəkildə udulur.

Absorbsiya və Fəaliyyət Spektrləri

Fəaliyyət spektri müxtəlif dalğa uzunluqlarında fotosintez sürətini göstərir.

Absorbsiya spektri piqmentlərin müxtəlif dalğa uzunluqlarında nə qədər güclü udulduğunu göstərir.

Absorbsiya spektri və fəaliyyət spektri göstərir ki, ən güclü şəkildə udulan dalğa uzunluqları (qırmızı və mavi) fotosintezin ən sürətlə davam etməsinə səbəb olanlardır. Yaşıl güclü şəkildə udulmur, əksinə əks olunur və yarpaqların yaşıl görünməsinə səbəb olur.

Dalğa uzunluğu nə qədər qısa olarsa, bir o qədər çox enerji ehtiva edir. Fotosintez zamanı işıq enerjisi kimyəvi enerjiyə çevrilir. Udulmuş işıq piqment molekullarında elektronları həyəcanlandırır və enerji bitki tərəfindən istifadə oluna bilər.

Fotosistemlər

Piqmentlər üzərində oturan huni formalı fotosistemlərdə düzülür tilakoid membranlar xloroplastlarda.

Hər bir fotosistemdə bir neçə yüz piqment molekulu adlanır aksesuar piqmentlərikimi tanınan müəyyən bir piqment molekulunun ətrafında toplanır əsas piqment.

Müxtəlif aksesuar piqmentləri müxtəlif dalğa uzunluqlu işığı udur və enerjini fotosistemdən aşağı keçir. Nəhayət, enerji reaksiya mərkəzi kimi fəaliyyət göstərən əsas piqmentə çatır.


İşığın udulması

Piqmentlər işığı udduqda işıq enerjisi fotosintez prosesini başlatır. İstər insanın tor qişasında, istərsə də xloroplast tilakoidində olan üzvi piqmentlər udmaq qabiliyyətinə malik dar enerji səviyyələrinə malikdir. Qırmızı işıqla təmsil olunan enerji səviyyələrindən aşağı olan enerji səviyyələri orbital elektronu məskunlaşa bilən, həyəcanlanmış (kvant) vəziyyətə qaldırmaq üçün kifayət deyil. Mavi işıqda olandan daha yüksək enerji səviyyələri ağartma adlanan molekulları fiziki olaraq parçalayacaq. Beləliklə, torlu qişa piqmentləri yalnız 700 nm-dən 400 nm-ə qədər işığı 'görə' (udmaq) bacarır, buna görə də görünən işıq adlanır. Eyni səbəblərə görə, bitkilərin piqment molekulları yalnız 700 nm-dən 400 nm-ə qədər dalğa uzunluğu diapazonunda işığı udurlar.

İnsanların ağ işıq kimi gördükləri görünən işıq əslində rənglərin göy qurşağında mövcuddur. Prizma və ya bir damla su kimi bəzi obyektlər ağ işığı yayaraq rəngləri insan gözünə açır. Elektromaqnit spektrinin görünən işıq hissəsi rənglərin göy qurşağını göstərir, bənövşəyi və mavi daha qısa dalğa uzunluqlarına və buna görə də daha yüksək enerjiyə malikdir. Spektrin qırmızıya doğru digər ucunda dalğa uzunluqları daha uzun və daha az enerjiyə malikdir (Şəkil 3).

Şəkil 3. Görünən işığın rəngləri eyni miqdarda enerji daşımır. Bənövşəyi ən qısa dalğa uzunluğuna malikdir və buna görə də ən çox enerji daşıyır, qırmızı isə ən uzun dalğa uzunluğuna malikdir və ən az enerji daşıyır. (kredit: NASA tərəfindən işin dəyişdirilməsi)

Piqmentləri Anlamaq

Müxtəlif növ piqmentlər mövcuddur və hər biri görünən işığın yalnız müəyyən dalğa uzunluqlarını (rənglərini) udmaq üçün inkişaf etmişdir. Piqmentlər udmadıqları dalğa uzunluqlarını əks etdirir və ya ötürür, bu da onları müvafiq rəngdə göstərir.

Xlorofillər və karotenoidlər bitkilərdə və yosunlarda olan fotosintetik piqmentlərin iki əsas sinfidir, hər sinifdə bir çox piqment molekulları var. Beş əsas xlorofil var: a, b, cd və bakterioklorofil adlanan prokaryotlarda tapılan əlaqəli bir molekul. Xlorofil axlorofil b ali bitki xloroplastlarında olur və növbəti müzakirənin əsas mövzusu olacaq.

Onlarla müxtəlif formaları olan karotenoidlər daha böyük piqmentlər qrupudur. Meyvələrdə olan karotenoidlər - məsələn, pomidorun qırmızısı (likopen), qarğıdalı toxumlarının sarısı (zeaksantin) və ya portağal qabığının portağalı (β-karotin) - toxum dispersatorlarını cəlb etmək üçün reklam kimi istifadə olunur. Fotosintezdə,
karotenoidlər artıq enerjinin atılması üçün çox səmərəli molekullar olan fotosintetik piqmentlər kimi fəaliyyət göstərir. Bir yarpaq tam günəşə məruz qaldıqda, işığa bağlı reaksiyalar böyük miqdarda enerji emal etmək üçün tələb olunur, əgər bu enerji düzgün idarə olunmazsa, əhəmiyyətli zərər verə bilər. Buna görə də, bir çox karotenoidlər tilakoid membranında yaşayır, artıq enerjini udur və bu enerjini istilik kimi təhlükəsiz şəkildə yayır.

Hər bir piqment növü görünən işıqdan udduğu dalğa uzunluqlarının spesifik nümunəsi ilə müəyyən edilə bilər. udma spektri. Şəkil 4-dəki qrafikdə xlorofil üçün udulma spektrləri göstərilir a, xlorofil b, və β-karoten adlı bir növ karotenoid piqmenti (mavi və yaşıl işığı udur). Diqqət yetirin ki, hər bir piqmentin yüksək dərəcədə spesifik udulma nümunəsini ortaya qoyan fərqli zirvələr və çökəkliklər dəsti var. Xlorofil a görünən spektrin hər iki ucundan (mavi və qırmızı) dalğa uzunluqlarını udur, lakin yaşıl deyil. Yaşıl əks olunduğu və ya ötürüldüyü üçün xlorofil yaşıl görünür. Karotenoidlər qısa dalğa uzunluğunun mavi bölgəsində udulur və daha uzun sarı, qırmızı və narıncı dalğa uzunluqlarını əks etdirir.

Şəkil 4. (a) Xlorofil a, (b) xlorofil b və (c) β-karotin tilakoid membranda tapılan hidrofobik üzvi piqmentlərdir. Qırmızı qutuda göstərilən hissədən başqa eyni olan xlorofil a və b yarpaqların yaşıl rənginə cavabdehdir. β-karotin yerköküdəki narıncı rəngdən məsuldur. Hər bir piqment (d) unikal absorbsiya spektrinə malikdir.

Şəkil 5. Adətən kölgədə böyüyən bitkilər xlorofil piqmentlərinin nisbi konsentrasiyalarını dəyişdirərək aşağı işıq səviyyələrinə uyğunlaşdılar. (Kredit: Jason Hollinger)

Bir çox fotosintetik orqanizmlər onlardan istifadə edərək piqmentlərin qarışığına malikdirlər, orqanizm daha geniş dalğa uzunluqlarından enerji qəbul edə bilir. Bütün fotosintetik orqanizmlərin günəş işığına tam çıxışı yoxdur. Bəzi orqanizmlər suyun altında böyüyür, burada işığın intensivliyi və keyfiyyəti azalır və dərinliyə görə dəyişir. Digər orqanizmlər işıq uğrunda rəqabətdə böyüyür. Yağış meşəsi döşəməsindəki bitkilər içəri daxil olan hər hansı bir işığı udmaq qabiliyyətinə malik olmalıdır, çünki hündür ağaclar günəş işığının çox hissəsini udur və qalan günəş radiasiyasını səpələyir (Şəkil 5).

Fotosintetik orqanizmi tədqiq edərkən alimlər udma spektrləri yaradaraq mövcud piqmentlərin növlərini müəyyən edə bilərlər. A adlı alət spektrofotometr bir maddənin işığın hansı dalğa uzunluqlarını uda biləcəyini ayırd edə bilir. Spektrofotometrlər ötürülən işığı ölçür və ondan udulmanı hesablayır. Yarpaqlardan piqmentlər çıxararaq və bu nümunələri spektrofotometrə yerləşdirməklə elm adamları orqanizmin hansı işığın dalğa uzunluqlarını qəbul edə biləcəyini müəyyən edə bilərlər. Bitki piqmentlərinin identifikasiyası üçün əlavə üsullara piqmentləri bərk və mobil fazalara nisbi yaxınlıqlarına görə ayıran müxtəlif xromatoqrafiya növləri daxildir.


Müxtəlif işıq spektrlərinin maya udulması - Biologiya

  • ASU Evi
    • Xəbərlər/Olaylar
    • Akademiklər
    • Araşdırma
    • Atletika
    • Məzunlar
    • verən
    • prezident
    • ADU haqqında
    • İncəsənət və Elmlər
    • Biznes
    • Dizayn və İncəsənət
    • Təhsil
    • Mühəndislik
    • Qlobal Futures
    • Məzun
    • Sağlamlıq Həlləri
    • Fəxri
    • Jurnalistika
    • Qanun
    • Tibb bacısı və sağlamlıq innovasiyası
    • İctimai Xidmət və İcma Həlləri
    • Universitet Kolleci
    • Thunderbird Qlobal İdarəetmə Məktəbi
    • Xəritə
    • Tempe
    • Qərb
    • Politexnik
    • Downtown Phoenix
    • Onlayn və Genişləndirilmiş
    • Havasu gölü
    • SkySong
    • Araşdırma Parkı
    • Vaşinqton D.C.
    • Çin
    • Biologiya bitləri
    • Quş axtaran
    • Bədən Deposu
    • Boyama Səhifələr
    • Təcrübələr və Fəaliyyətlər
    • Oyunlar və Simulyasiyalar
    • Necə
    • Bulmacalar
    • Viktorinalar
    • Digər dillərdə viktorinalar
    • Virtual Reallıq (VR)

    Fotosintetik reaksiya

    6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

    Ted Talks Videosu: Fotosentez tənəffüsü arasında hansı əlaqə var?

    Fotosintezdə iki reaksiya dəsti (İşıq reaksiyası və Kalvin dövrü)

    1. İşıq reaksiyaları enerji tutma reaksiyalarıdır, günəşdən enerji tələb edir

    a. Tilakoiddə yaranır, su parçalanır
    b. ATP və NADPH Calvin Cycle-ı gücləndirmək üçün istehsal olunur
    c. Oksigen sərbəst buraxılır

    2. Kalvin dövrü reaksiyaları (Yüngül Müstəqil Reaksiyalar)

    a. Stromada baş verən bu reaksiyalar ya işıqda, həm də qaranlıqda baş verə bilər.
    b. Bunlar CO2-ni azaltmaq üçün NADPH və ATP (İşıq Reaksiyasından) istifadə edən sintez reaksiyalarıdır.
    c. Son məhsul bitki tərəfindən istifadə edilə bilən qlükozadır

    İşıq reaksiyaları iki sistemdə baş verir: I və II Fotosistem - ATP-nin yaradılması mürəkkəb bir prosesdir.

    Siz Photosystem Coloring Worksheet-də Photosystem I və Photosystem II-yə daha yaxından nəzər salacaqsınız.

    1. Calvin Cycle-ın məqsədi nədir?

    2. Hüceyrə bu reaksiyaları yerinə yetirmək üçün enerjini haradan alır?

    3. Son məhsul nədir?

    4. Karbon qazı nə üçün lazımdır?

    Nəşriyyatçı: Biologycorner.com Google+-da izləyin
    />Bu iş Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported License əsasında lisenziyalaşdırılıb.

    Növbəti Nəsil Elm Standartları

    HS-LS1-5 Fotosintezin işıq enerjisini yığılmış kimyəvi enerjiyə necə çevirdiyini göstərmək üçün modeldən istifadə edin.

    HS-LS1-6 Şəkər molekullarından gələn karbon, hidrogen və oksigenin amin turşuları və/və ya digər böyük karbon əsaslı molekulları yaratmaq üçün digər elementlərlə necə birləşə biləcəyinə dair sübutlara əsaslanan izahat qurun və yenidən nəzərdən keçirin.

    Davamlı Anlaşma 2.A. Canlı sistemlərin böyüməsi, çoxalması və təşkilinin saxlanması sərbəst enerji və maddə tələb edir

    2.A.1: Bütün canlı sistemlər sərbəst enerjinin daimi daxil olmasını tələb edir
    2.A.2: Orqanizmlər bioloji proseslərdə istifadə üçün sərbəst enerjini tutur və saxlayır
    2.A.3: Orqanizmlər böyümək, çoxalmaq və təşkilatlanmaq üçün ətraf mühitlə maddə mübadiləsi aparmalıdırlar


    Bioloji molekulların absorbsiya spektrləri

    Proteinlər protez qrupu (məsələn, Fe 2+) və ya qeyri-təbii amin turşusu olmadıqda, görünən dalğa uzunluğunda udulmur. Bununla belə, amin turşuları triptofan, tirozin və sistein UV dalğa uzunluğunda işığı udur:

    Şəkil 5.1.9:Triptofanın udulması

    • Triptofan UV diapazonunda 280nm-də udma zirvəsinə malikdir
    • Bu, triptofanın udulmasını ölçmək üçün faydalı dalğa uzunluğudur
    • Absorbsiya konsentrasiyaya mütənasib olduğundan, bu, zülal konsentrasiyasının miqdarını təyin etmək üçün faydalı bir üsuldur (tərkibində Trp olan zülallar üçün)

    Nuklein turşuları

    Nuklein turşularının əsaslarında olan aromatik halqalar da UV diapazonunda udulur:

    Şəkil 5.1.10: Nuklein turşusunun udulması

    • Hər bir DNT və RNT bazası bir qədər fərqli udma spektrinə malikdir
    • 260 və ya 280nm nuklein turşularının konsentrasiyasını izləmək üçün adətən faydalı dalğa uzunluğudur

    Nəzərə alın ki, nuklein turşularının və zülalların nümunələri həm 280nm-də uda bilər, buna görə də bioloji molekulların nümunələri təmiz UV absorbsiya spektroskopiyasından istifadə edərək kəmiyyətini müəyyən etmək üçün.


    Təhsilli Jess

    Bitki Piqmentlərinin absorbsiya spektri

    Müəllif: Jessica Leonard

    Təcrübə bir piqmentin xlorofil ekstraktında müxtəlif dalğa uzunluqlarında işığı udmaq qabiliyyətini təyin etmək üçün spektrofotometrdən istifadə etməkdən ibarət idi. Absorbsiya qrafiki hazırlanmalı idi və fərziyyə yaşıl piqmentin əks olunacağı üçün xlorofilin spektr qrafikinin yaşıl sahədə dibi olacağı idi. Nəzarət kimi spirt və sınaq subyekti kimi xlorofil ekstraktı istifadə edilərək, hər iki material spektrofotometrə yerləşdirildi və dalğa uzunluğu piqmentləri 400 ilə 700 arasında müəyyən edildi. Əldə edilən nəticələr yaşıl bölgədə daha az, mavi və qırmızı bölgədə isə daha yüksək rəqəmlər idi. Beləliklə, bu, xlorofilin 490 ilə 590 arasındakı yaşıl dalğa uzunluqlarını əks etdirdiyinin sübutudur. Həmçinin, işığın xlorofil tərəfindən ən yaxşı mənimsənilməsi qırmızı, mavi və bənövşəyi dalğalarda olur.

    Giriş

    Fotosintez bitkilərin qida istehsal etmə üsuludur. Fotosintezin iki mərhələsi var. Birincisi, işıq dövrü işıq enerjisini kimyəvi enerjiyə çevirir. İkincisi, Kalvin dövrü şəkər etmək üçün işıq reaksiyalarından gələn kimyəvi enerjidən istifadə edir. İşıq 380 nm ilə 760 nm arasında dəyişən dalğa uzunluqlarında yayılır. Piqmentlər görünən işığı udan maddələrdir. Fərqli piqmentlər işığın müxtəlif dalğa uzunluqlarını udur (Cədvəl 1-ə baxın). Udulmuş dalğa uzunluqları yox olur və əks olunan dalğa uzunluqları görünür. Xlorofilli bitkilər yaşıl görünür, çünki yaşıl dalğa uzunluqları əks olunur və udulmur. Buna görə də ən böyük udma qırmızı, mavi və bənövşəyi dalğa uzunluqlarında olmalıdır. Xlorofillər a və b maksimum 600-675 və 400-475 nm diapazonunu udmaq qabiliyyətinə malikdir və spektrin iki bölgəsində işığı udacaq. Piqmentlərin udulmasını yoxlamaq üçün bir spektrofotometrdən istifadə olunur. Absorbsiya spektri adlanan qrafik dalğa uzunluğuna qarşı piqmentin işığın udulmasını göstərir.

    Dalğa uzunluğu Rəng Cal/Einstein
    395 Bənövşə 71,800
    490 Mavi 57,880
    590 Sarı 48,060
    650 Qırmızı 43,480
    750 Uzaq Qırmızı 37,800

    Cədvəl 1: Müxtəlif dalğa uzunluqlarında işığın enerji məzmunu

    İstifadə olunan materiallara spektrofotometr, kyuvetlər, etanol və ispanaq yarpaqlarından xlorofil ekstraktı daxildir. İstifadə olunan üsullar iki təmiz Spektrofotometr küvetinin əldə edilməsi ilə başladı. Ən azı 3ml etanol, xlorofil ekstraktında həlledici, bir kyuvetdə, digərində isə 3ml piqment məhlulu yerləşdirildi. Spektrofotometr həlledici kyuvetdən istifadə edərək 400 nm dalğa uzunluğuna quraşdırılmışdır. Ölçmə 400 nm-də aparıldı və cədvələ qeyd edildi. Bu addımlar hər 20 nm-dən bir 700 nm-ə qədər dalğa uzunluğundan istifadə etməklə təkrarlandı və nəticələr masaya qeyd edildi. Cədvəl tamamlandıqdan sonra nəticələr udma spektrinin qrafiki üçün istifadə edilmişdir.


    Müxtəlif işıq spektrlərinin maya udulması - Biologiya


    Santi Nonell 1 və Cristiano Viappiani 2


    1 Quimic de Sarria İnstitutu
    Ramon Llull Universiteti
    Via Augusta 390, 08017-Barselona, ​​İspaniya
    [email protected]

    2 Dipartimento di Fisica
    Universita degli Studi di Parma
    Viale G.P. Usberti 7A, 43100 Parma, İtaliya
    [email protected]


    1. Spektroskopiya nədir?

    "Spektroskopiya" termini maddənin quruluşu və xassələri haqqında məlumat əldə etmək üçün radiasiyadan istifadə edən çoxlu sayda texnikanı müəyyən edir. Bütün spektroskopik üsulların paylaşdığı əsas prinsip bir şüa parıldamaqdır elektromaqnit şüalanma nümunəni götürün və onun belə bir stimula necə reaksiya verdiyini müşahidə edin. Cavab adətən radiasiya dalğa uzunluğunun bir funksiyası kimi qeyd olunur. Dalğa uzunluğunun bir funksiyası kimi cavab planına a deyilir spektr.

    Bu fəsildə fotobiologiya tədqiqatlarında ən çox istifadə olunan spektroskopik üsulların icmalı verilir. Biz özümüzü yalnız ultrabənövşəyi və ya görünən işığı əsas stimul kimi istifadə edən texnikaları daxil etməyi məhdudlaşdırdıq. Həmçinin, yeni gələn tələbəni nəzərə alaraq, texniki detalların müzakirəsini və tənliklərin sayını minimuma endirərək, texnikaların prinsiplərini və əsas tətbiqlərini təsvir etməyə diqqət yetirməyi seçdik.


    2. Fotobioloqlar spektroskopiyadan nə üçün istifadə edirlər?

    Fotobioloqlar fotobioloji proseslərin necə baş verdiyini anlamaq üçün bir sıra spektroskopik üsullardan istifadə edirlər. Bu, ilk növbədə, işıq enerjisinin udulması ilə foto həyəcanlanması bioloji təsirə səbəb olan ilkin fotoaktiv molekulyar varlığın müəyyən edilməsini əhatə edir. Bu cür obyektlərin əsas xüsusiyyəti onların müxtəlif dalğa uzunluqlarında işığı udmaq qabiliyyətini təsvir edən udma spektridir. Fotoaktiv agentin udma spektrinin müəyyən edilməsi onun iştirak etdiyi fotobioloji prosesi başa düşmək üçün ilk addımdır.

    Eyni dərəcədə vacibdir, prosesdə iştirak edən bütün digər molekulyar varlıqların identifikasiyası və xarakteristikası: həyəcanlı vəziyyətlər, reaktiv ara məhsullar və fotoməhsullar. Spektroskopik üsullar da bunun üçün çox kömək edir və ömrü sadəcə bir neçə on femtosaniyəni əhatə edən (1 femtosaniyə 10-15 saniyə və ya saniyənin milyonda birinin milyardda biri) hətta çətin növlər də yüksək səviyyədə təfərrüatla öyrənilə bilər. spektroskopik alətlərlə.

    Nəhayət, fotobioloji proseslərin düzgün başa düşülməsi onların fəaliyyət göstərdiyi molekulyar mexanizm haqqında tam bilik tələb edir.Mexanizm termini bütün iştirakçı növlərin keçdiyi hadisələrin ardıcıllığını, onların baş vermə sürətlərini və bu cür sürətlərə təsir edən amilləri ifadə edir. Zamanla həll olunan spektroskopik üsullar fotobioloqlara fotobioloji proseslərin mexanizmlərini açmağa imkan verir.

    Bu fəsildə fotobioloqun istifadə edə biləcəyi ən ümumi spektroskopik üsullar təsvir ediləcək və bu üsullarla əldə edilə bilən məlumat növləri göstəriləcəkdir.


    3. Ümumi (Və Həddindən artıq Sadələşdirilmiş) Fotobiologiya Sxemi

    Hər bir fotobioloji proses işıq enerjisinin ilkin işıq udma növü M tərəfindən udulması ilə başlayır və nəticədə daha yüksək enerjinin elektron həyəcanlı M* vəziyyətinə gətirilir. Həyəcanlı vəziyyətlərində olan molekullar metastabil növlərdir və nəticədə udulmuş enerjini işıq və ya istilik kimi geri verərək əsas vəziyyətə qayıdırlar. Bundan əlavə, ultrabənövşəyi və görünən radiasiyada enerji məzmunu kifayət qədər yüksəkdir ki, M*-ın rəqabət aparan molekulyar çevrilmələrini də təşviq edir ki, bu da reaktiv aralıq maddələrin I və nəticədə son fotobioloji effektdən məsul olan fotoməhsul P-nin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Həyəcanlı vəziyyətin parçalanması və kimyəvi çevrilmə arasındakı rəqabət bütün fotokimyəvi və fotobioloji proseslərin vacib xüsusiyyətidir və onların nisbi sürətləri işıq enerjisinin udulması ilə başlanan prosesin son nəticəsini müəyyənləşdirir, buna görə də belə sürətlərin ölçülməsinin əhəmiyyəti.

    Fotobioloqlar bu növləri vizual şəkildə təşkil etmək üçün enerji diaqramlarından istifadə edərək, onları enerjiləri ilə əlaqəli bir hündürlükdə yerləşdirirlər (Şəkil 1). Bu, mexanizmi meydana gətirən addımların ardıcıllığını və əlaqəli enerji axınlarını vizuallaşdırmaq üçün çox faydalı olduğunu sübut edir. Spektroskopik üsullar fotobioloqlara hər bir iştirakçı növün enerji məzmununu və onlarla əlaqəli proseslərin sürət sabitlərini təyin etməyə kömək edir.


    4. Fotobioloq üçün hansı spektroskopiyalar mövcuddur?

    Əvvəlki bölmədə müzakirə edilən ümumi fotobioloji sxemin sənədləşdirilməsi bütün iştirakçı növlərin identifikasiyası və xarakteristikasını, həmçinin müxtəlif reaksiyalar üçün sürət sabitlərinin müəyyən edilməsini tələb edir. Bu məqsədi yerinə yetirmək üçün müxtəlif spektroskopik üsullar mövcuddur, aşağıdakılar fotobiologiya laboratoriyalarında ən çox rast gəlinənlərdir.

    4.1 Torpaq vəziyyətinin udulması
    Bölmə 5-də daha ətraflı izah edilən bu texnika sabit növlərə tətbiq edilir, "sabit" deməkdir ki, onların ömrü ən azı bir neçə millisaniyədir (1 millisaniyə saniyənin mində biridir). Bu, tipik olaraq ilkin işığı udma agentinə və son məhsullara aiddir. Nümunə davamlı dalğa (CW) işıq şüası ilə şüalanır və udulmuş işığın payı ötürülmə və ya əks etdirmə ölçmələri ilə müəyyən edilir. İşığın udulması molekulu müvəqqəti olaraq yuxarı həyəcanlı vəziyyətə göndərdiyinə görə, bu texnika ilə verilən məlumat fotoaktiv növlərin udma spektri (Şəkil 2), onların əsas və həyəcanlı vəziyyətləri arasındakı enerji fərqi və işığın udulma ehtimalıdır. . Absorbsiya keçidləri enerji diaqramında düz oxlarla qeyd olunur.


    4.2 Keçici udma
    Bu texnika əvvəlkinə çox bənzəyir, istisna olmaqla, araşdırılan növlər metastabil (yəni keçici) həyəcanlı vəziyyətlər və ömürləri femtosaniyələrdən, ilkin həyəcanlı vəziyyətlər üçün, yavaş reaksiya aralıqları üçün kilosaniyələrə qədər dəyişə bilən reaksiya aralıqlarıdır. Növlər müvəqqəti olaraq yuxarı həyəcanlı vəziyyətlərə yüksəldilir (Şəkil 3-ə baxın). Keçici növlərin udma spektrinin ölçülməsi həyəcanlı vəziyyətlərin ölçülə bilən konsentrasiyasını yaratmaq üçün impulslu lazerlərdən və onların udulmasını yoxlamaq üçün CW və ya impulslu ikinci işıq şüasının istifadəsini tələb edir. Absorbsiya spektrlərinə əlavə olaraq, keçici udma üsulları da bu növlərin iştirak etdiyi proseslərin sürət sabitlərini verir.


    4.3 Emissiya Texnikaları
    Emissiya üsulları həyəcanlı vəziyyətlərin deaktivasiyası zamanı yayılan elektromaqnit şüalanmanı ölçür. Bu cür həyəcanlı vəziyyətlər işığın udulması ilə yarandıqda, həyəcanlanan vəziyyətin təbiətindən asılı olaraq texnikalar flüoresans və fosforessensiya adlanır. Bəzi kimyəvi və fermentativ reaksiyalar da həyəcanlı vəziyyətlər yaradır, onların emissiyası daha sonra kimilüminesans adlanır. Emissiya üsulları bu növlərin iştirak etdiyi proseslər üçün emissiya spektrlərini, həyəcanlı vəziyyətin ömrünü və sürət sabitlərini təmin edir. Emissiya keçidləri enerji diaqramlarında düz oxlarla da işarələnir (bax Şəkil 4).


    4.4 Fototermal üsullar
    İşığa əlavə olaraq və bəzən bunun əvəzinə, həyəcanlı vəziyyətlər və reaktiv aralıq maddələr radiasiyanın azaldılması yolları vasitəsilə artıq enerjilərini buraxaraq, temperaturda, sınma indeksində və həcmdə yerli dəyişikliklərə səbəb olurlar. Fototermal üsullar bu cür dəyişiklikləri izləyir və beləliklə, onları yaradan proseslər haqqında məlumat verir. Fototermal üsulların tipik istifadəsi həyəcanlanmış vəziyyətlərin və reaktiv ara məhsulların reaksiyalarını müşayiət edən enerji və həcm dəyişikliklərini təyin etməkdir (bax Şəkil 5). Termal və ya qeyri-radiativ keçidlər şərti olaraq enerji diaqramlarında dalğalı oxlarla qeyd olunur.


    4.5 Zamanla həll edilən və sabit vəziyyət texnikaları.
    Optik (udma və emissiya) və istilik spektroskopiyaları işığın udulması yolu ilə həyəcanlı vəziyyətlərin və reaktiv ara məhsulların yaradılmasına əsaslanır ki, bu da iki əsaslı fərqli yanaşmaya gətirib çıxarır: sabit vəziyyət spektroskopiyalarında nümunələr işıq həyəcanlı vəziyyətlərin şüası ilə davamlı olaraq şüalanır. davamlı olaraq yaradılır və aradan qaldırılır və nəticədə onların konsentrasiyasının sabit qaldığı sabit vəziyyətə çatır. Bu, kinetik məlumatların itirilməsi hesabına zəif siqnal səviyyələrinin ölçülməsini asanlaşdırır. Sabit vəziyyət spektroskopiyaları udma və emissiya spektrlərinin ölçülməsi üçün ən yaxşı şəkildə tətbiq olunur. Digər tərəfdən, zamanla həll olunan spektroskopiyalar, intensivliyi zamandan asılı olaraq dəyişən bir işıq mənbəyi ilə nümunənin şüalanmasına əsaslanır. Bunun ən sadə nümunəsi işıq çaxmaları yayan impulslu lazerdir. Hər bir flaş həyəcanlı vəziyyətlərin partlamasını yaradır, onların təkamülü zaman funksiyası kimi izlənilə bilər. Zamanla həll olunan spektroskopiyalar sabit vəziyyət texnikaları ilə müqayisədə daha aşağı həssaslıq hesabına kinetik məlumat verir.


    5. Qrunt halının udulması

    Əsas fotoaktiv növlər və ya son məhsullar kimi sabit molekulların udma spektri stabil vəziyyət spektrofotometrindən istifadə etməklə ən rahat şəkildə qeydə alınır. Müasir alətlər UV və görünən diapazonları əhatə edən işıq mənbələrinin birləşməsindən, dar dalğa uzunluğu diapazonunu təcrid etmək üçün monoxromatordan, nümunə bölməsindən və aşkarlama sistemindən ibarətdir (Şəkil 6). Filmlər və ya məhlullar kimi şəffaf nümunələr ən yaxşı şəkildə ötürücü rejimdə, nümunə tərəfindən ötürülən işığın intensivliyini ölçən alətdə ölçülür. Qatı cisimlər və ya süspansiyonlar kimi qeyri-şəffaf və ya yüksək səpələnən nümunələr ən yaxşı şəkildə əksetmə rejimində ölçülür.


    Şəffaf bir nümunənin keçiriciliyi, bir işıq şüası ilə şüalandıqda nümunə tərəfindən ötürülən işığın hissəsi kimi müəyyən edilir. Hadisənin və ötürülən işıq şüalarının intensivliyinin (daha doğrusu şüalanma gücü adlanır) ölçülməsi ilə müəyyən edilir. Şüa dalğa uzunluğuna qarşı keçiriciliyin qrafiki ötürmə spektri adlanır. Fotobioloqlar adətən udma spektrləri ilə işləməyə üstünlük verirlər (Şəkil 7), burada müvafiq kəmiyyət absorbsiyasının qrafiki yerinə yetirilir. Nümunənin udulması onun keçiriciliyinin mənfi loqarifmi kimi müəyyən edilir: Absorbans = - log (keçirmə). Təmiz bir maddə üçün müəyyən dalğa uzunluğunda nümunənin udulması onun konsentrasiyası ilə düz mütənasibdir.


    Qeyri-şəffaf bir nümunənin əks etdirmə qabiliyyəti eyni şəkildə bir işıq şüası ilə şüalandıqda nümunə tərəfindən əks olunan işığın hissəsi kimi müəyyən edilir. Hadisənin və əks olunan işıq şüalarının intensivliyini (radiasiya gücünü) ölçməklə müəyyən edilir. Şüa dalğa uzunluğuna qarşı əks etdirmə sxeminə əksetmə spektri deyilir.

    Fotobioloqlar udma (və ya əks etdirmə) spektrlərindən aşağıdakılar üçün istifadə edirlər: * Nümunənin qəbul edə biləcəyi dalğa uzunluqlarını və hər dalğa uzunluğunda udma keçidlərinin nisbi ehtimallarını müəyyən etmək.

    * Tədqiq olunan fotobioloji effektə cavabdeh olan molekulyar növləri müəyyən edin.

    * Molekulun həyəcanlanmış hallarının enerjisini təyin edin.

    * Növlər arasında qarşılıqlı əlaqəni öyrənin, məsələn, ana zülalı olan bir dərman.


    6. Keçici Absorbsiya

    6.1 Nasos və zond yanaşması
    Keçici udma üsulları nümunəni impulslu lazer (nasos şüası) ilə həyəcanlandırmadan əvvəl və sonra sorğulayan zond şüasının istifadəsinə əsaslanır və ya seçilmiş dalğa uzunluğunda (kinetik) və ya eyni vaxtda bir neçə dalğa uzunluğunda (keçici spektrlər) absorbsiya dəyişikliklərini izləyir. Bu üsullar kollektiv şəkildə nasos və zond metodları adlanır, baxmayaraq ki, zaman miqyasından asılı olaraq, keçici absorbsiya üsulları çox fərqli eksperimental planlara malik ola bilər. Bu üsullar, ümumiyyətlə, həyəcanlanmış M* vəziyyətinin yoxa çıxmasını, I reaktiv aralıq maddələrin əmələ gəlməsini və P fotoməhsullarının əmələ gəlməsini öyrənməyə imkan verir.

    Nasos lazeri nümunəni yer vəziyyətinin udulmasının baş verdiyi dalğa uzunluğunda həyəcanlandırmalıdır (Bölmə 5). Lazer impulsunun eni tədqiq olunan reaksiyanın vaxt sabitindən çox qısa olmalıdır.

    Zond şüası ümumiyyətlə keçici elektron keçidlərin baş verdiyi UV-vis-NIR spektral diapazonunda genişzolaqlı işıq mənbəyidir. Zond işıq mənbəyi adətən nanosaniyələr üçün (1 nanosaniyə saniyənin milyardda biri) və ya daha uzun zaman şkalaları üçün CW və ya impulslu lampadır, daha yüksək vaxt ayırdetmə qabiliyyəti üçün impulslu lazer istifadə olunur.

    Maraqlanan eksperimental parametr, əvvəl zond şüasının ötürülən işığın intensivliyindəki dəyişiklikdən əldə edilən nümunənin absorbsiyasında (A) dəyişiklikdir, I(t<t o ), və sonra, I(t), lazer həyəcanı, aşağıdakı tənliyə görə:

    A(t)= -log [I(t)/I(t<t o )].

    Fotobioloqlar keçici absorbsiyadan aşağıdakılar üçün istifadə edirlər:

    * Onların spektral xüsusiyyətlərindən reaksiya aralıqlarını müəyyən edin

    * Spektral olaraq fərqləndirilən reaksiya aralıqlarını aşkar edərək reaksiya mexanizmini qiymətləndirin

    * Hər bir kinetik addım üçün sürət sabitlərini təyin edin

    * Sürət sabitlərinin temperaturdan asılılığından aktivləşdirmə parametrlərini təyin edin

    * Reaksiya aralıqlarının sönmə əmsallarının məlum olduğu əlverişli hallarda reaksiyanın kvant məhsuldarlığını təyin edin.


    6.2 Millisaniyələrdən saatlara qədər: sabit vəziyyət spektrofotometrləri
    Çox yavaş reaksiyalara (dəqiqələr diapazonunda və ya daha uzun müddət ərzində vaxt sabitləri) nəzarət edilməli olduqda, impuls lazeri ilə foto həyəcanlandırmadan sonra nümunənin absorbsiyasındakı dəyişikliklər şərti sabit vəziyyət spektrofotometrlərindən (Bölmə 5) istifadə etməklə izlənilə bilər. udma spektrlərinin tədqiq olunan reaksiyanın xarakterik vaxtından çox daha sürətli zaman şkalasında götürülə biləcəyini. Spektrofotometrlər həmçinin zaman funksiyası olaraq seçilmiş dalğa uzunluğunda absorbansın təqib edilməsinə imkan verir və beləliklə, fotoinduksiya edilmiş reaksiya üçün kinetik zaman kursunu təmin edir.

    Daha sürətli reaksiyalar üçün (bir neçə millisaniyəyə qədər) çoxkanallı detektorlar, məsələn, yüklə əlaqəli cihazlar (CCDS) və fotodiod massivləri (PDA) udma spektrinin zaman təkamülünü izləmək üçün adətən istifadə olunur. Bu tətbiqlərdə nümunənin udulmasını yoxlamaq üçün CW genişzolaqlı işıq mənbəyi istifadə olunur. Zamandan asılı olaraq udulma spektrlərini ölçmək üçün polixromatik şüa spektroqrafdan keçirilir. (Şəkil 6, sol) İxtisaslaşdırılmış quraşdırmalar, həmçinin zamandan asılı olaraq seçilmiş dalğa uzunluğunda udulmanı izləməyə imkan verir.

    6.3 Millisaniyələrdən nanosaniyələrə: nanosaniyəlik lazer flaş fotoliz
    Nanosaniyəlik impulslu lazerlə həyəcanlanmadan sonra millisaniyələrdən nanosaniyələrə qədər absorbsiya dəyişiklikləri Xe qövs lampası kimi CW işıq mənbəyindən istifadə etməklə izlənilə bilər (Şəkil 8). Sürətli qapaq, lazer impulsu nümunəyə dəyməzdən qısa müddət əvvəl nümunəni zond şüasına məruz qoyur və onun fotoağartmasının qarşısını almaq üçün məlumatların toplanması bitdikdən sonra bağlanır. (Şəkil 9) Polixromatik şüa ya reaksiya kinetikasının izlənildiyi dalğa uzunluğunu seçmək, ya da zamandan asılı olaraq keçici spektrləri ölçmək üçün spektroqrafdan keçirilir (Şəkil 10). Zamanla həll olunan spektrlərin və yenidən bağlanma kinetikasının nümunələri Şəkil 11 və 12-də göstərilmişdir. Spektral və kinetik məlumatlar reaksiya aralıqlarını müəyyən etməyə və sürət sabitlərini əldə etməyə imkan verir.






    6.4 Subnanosaniyə sahəsi: iki impulslu nasos və zond texnikası
    Subnanosaniyə domenində absorbans dəyişikliklərinə nəzarət edilməli olduqda, zond şüası lazımi vaxt gecikməsi ilə foto həyəcanlanmış nümunəyə dəyən ikinci genişzolaqlı lazer impulsu ilə əldə edilir (Şəkil 13).


    Müasir nasos lazerləri təqribən impulslar buraxır. Geniş dalğa uzunluğu diapazonlarında tənzimlənə bilən və yüksək təkrarlama tezliyinə (80 MHz) malik olan 100 femtosaniyə. Zond şüası adətən nasos şüasının bir hissəsinin bölünməsi yolu ilə əldə edilir və bu, daha sonra maraq zonasında geniş spektral impulslar yaradan uyğun materiallara yönəldilir. Kinetik məlumat nasos və zond impulsları arasında vaxt gecikməsini tənzimləməklə əldə edilir. Zond impulslarının gecikdirilməsi funksiyası kimi fotohəyəcanlanmış nümunəni zondlamaqla, seçilmiş dalğa uzunluqlarında kinetikanın yenidən qurulması üçün vaxtla həll olunan spektrlər əldə etmək olar. Nəticələr vaxt miqyası istisna olmaqla, Şəkil 11 və 12-də göstərilənlərə bənzəyir.

    7. Emissiya spektroskopiyaları

    Emissiya spektroskopiyasında nümunə işıq şüası (həyəcan şüası) ilə şüalanır və küvetdən çıxan lüminesans uyğun bir detektorla qeydə alınır. Bu cür lüminessensiya həyəcan şüasının yaratdığı həyəcanlı vəziyyətlərin radiativ çürüməsi nəticəsində yaranır və bununla da öz əsas vəziyyətinə qayıdır. Emissiya detektoru hər hansı ötürülən işığın qarşısını almaq üçün həyəcan şüasına düz bucaq altında yerləşdirilir. (Şəkil 14).


    Həyəcanlı vəziyyət əsas vəziyyətlə eyni fırlanma çoxluğuna malik olduqda radiasiyanın çürüməsi keçidi "fırlanmaya icazə verilir" və emissiya flüoresans kimi qeyd olunur. Spin dəyişdikdə keçidin qadağan edildiyi deyilir və emissiya fosforessensiya adlanır. Kinetik nöqteyi-nəzərdən, flüoresan emissiya adətən nanosaniyə diapazonunda sürətli bir prosesdir, fosforessensiya isə mikrosaniyələrdən saatlara qədər davam edə bilər. Bundan əlavə, fosforessensiya həmişə flüoresandan daha uzun dalğa uzunluqlarında baş verir (Şəkil 15).


    7.1 Sabit vəziyyətli emissiya spektroskopiyası
    Stabil vəziyyətdə olan spektrofluorometrlərdə nümunə udma spektroskopiyasında olduğu kimi CW işıq şüası ilə şüalanır. Bu, həyəcanlı vəziyyətlərin sabit konsentrasiyasını və buna görə də nümunədən davamlı işıq emissiyasını yaradır. Həyəcan və emissiya monoxromatorları istifadəçiyə həyəcan və emissiya şüalarının dalğa uzunluqlarını seçməyə imkan verir.

    Emissiya spektrləri həyəcan dalğa uzunluğunu sabit qiymətə təyin etməklə və emissiya monoxromatorunu skan etməklə əldə edilir. Qeydə alınmış emissiya intensivliyi daha sonra emissiya dalğa uzunluğunun bir funksiyası kimi qurulur (Şəkil 16). Alternativ olaraq, emissiya dalğa uzunluğu kilidlənir və həyəcanlandırma monoxromatoru daha sonra süpürülür. Bu, bir həyəcan spektri yaradır. Nümunədə tək molekulyar formada mövcud olan saf bir maddə üçün həyəcan spektri onun udma spektrinə uyğundur və bu, qarışıqda emissiya növlərini müəyyən etmək üçün çox faydalıdır. Absorbsiya və həyəcan spektrləri arasındakı fərqlər nümunədə müxtəlif maddələrə və ya eyni maddənin müxtəlif formalarına görə birdən çox növün mövcudluğunu göstərir, məs. turşu və onun birləşmiş əsası və ya monomer və dimer və s.


    Floresensiya (və ya fosforessensiya) kvant məhsuldarlığı şüalanmanın udulması zamanı işığın yayılması ehtimalını ifadə edir və buraxılan işıq kvantlarının sayını udulmuş kvantların sayına bölmək yolu ilə hesablanır.

    Fotobioloqlar sabit vəziyyətli emissiya spektroskopiyasından aşağıdakılar üçün istifadə edirlər:

    * Maddənin işıq yayma qabiliyyətini və bu emissiyanın baş verdiyi dalğa uzunluqlarını qiymətləndirin. Müvafiq xüsusiyyətlər emissiya kvant məhsuldarlığı və emissiya spektridir.

    * Tədqiq olunan fotobioloji effektə cavabdeh olan molekulyar növləri müəyyən edin. Bu həyəcan spektrindən çıxarılır.

    * Molekulun həyəcanlanmış hallarının enerjisini təyin edin. Floresensiya başlanğıcının dalğa uzunluğu birinci həyəcanlanmış təkli vəziyyətin enerjisini yaxşı qiymətləndirir, fosforesensiyanın başlanğıcı isə üçlü vəziyyətin enerjisini verir.

    * Növlər arasında qarşılıqlı əlaqəni, məsələn, emissiyanın spektrinin və/yaxud kvant məhsuldarlığının dəyişməsi ilə nəticələnən ana zülal ilə dərmanı öyrənin.


    7.2 Zamanla həll olunan emissiya spektroskopiyası
    Zamanla həll olunan emissiya spektroskopiyası luminescent həyəcanlı vəziyyətlərin və ara maddələrin kinetik davranışı haqqında məlumat verir. Optik tərtibat Şəkil 14-də göstərilənlə mahiyyətcə eynidir, lakin bunun əvəzinə intensivliyi zamandan asılı olaraq dəyişən işıq mənbəyi istifadə olunur. Bu, zaman keçdikcə dəyişən luminescent növlərin populyasiyasını yaradır və buna görə də emissiyanın tənəzzül kinetikasına nəzarəti mümkün edir (Şəkil 17). Tipik işıq mənbələrinə impulslu və ya modulyasiya edilmiş lampalar, işıq yayan diodlar və ya lazerlər daxildir.


    Fotobioloqlar zamanla həll olunan emissiya spektroskopiyasından istifadə edirlər:

    * Lüminesans növlərini əhatə edən proseslər üçün sürət sabitləri əldə edin. Bunlar əksər hallarda intensivlik-zaman lüminesans məlumatlarının kinetik təhlilindən birbaşa şəkildə əldə edilir.

    * Reaktiv ara məhsulları və onların əmələ gəlmə və çürümə sürətlərini xarakterizə etməklə fotobioloji prosesin mexanizmini açın. Buna adətən zamanla həll olunan emissiya spektrlərinin (TRES) təhlili nəticəsində nail olunur, burada lüminesans həm zaman, həm də dalğa uzunluğu funksiyası kimi qeydə alınır.

    * Növlər arasında qarşılıqlı əlaqəni öyrənin, məsələn, ana zülalı olan bir dərman. Bu, xüsusilə belə qarşılıqlı təsirlər ev sahibinin və ya qonağın emissiya spektrlərinə ölçülə bilən təsir göstərmədikdə, daha çox onların lüminesans ömürlərinə təsir etdikdə faydalıdır.


    8. Fototermik üsullar

    Fototermal üsullar, həyəcanlı vəziyyətlərin radiasiyaya məruz qalmayan relaksasiyasından sonra məhlulda yaranan təsirlərə nəzarət edən yüksək həssaslıq metodları qrupudur. Bu üsullar üçün fototermal toplu termininin əsası nümunənin foto həyəcanlanması ilə əlaqəli artıq enerjinin istilik relaksasiyasının aşkarlanmasıdır. Bundan əlavə, digər qeyri-radiativ qeyri-istilik relaksasiyaları, məsələn, fotoinduksiya edilmiş struktur dəyişiklikləri (izomerləşmə, yük ötürülməsi, həlledici-həlledicinin yenidən təşkili, .) səbəbindən həcm dəyişiklikləri aşkar edilə bilən siqnallara səbəb ola bilər.Bu üsulların ən diqqətəlayiq üstünlüyü ondan ibarətdir ki, düzgün analiz vasitəsilə fotoinduksiya edilmiş reaksiyanın hər bir mərhələsi üçün termodinamik parametrlər (enerji və həcm dəyişiklikləri) əldə edilə bilər. Metodların özünəməxsus vaxt həlli reaksiya addımları üçün kinetik parametrləri (sürət sabitləri, kvant gəlirləri) əldə etməyə imkan verir. Zamanla həll olunan fotoakustika, ömrü təxminən 10 nanosaniyə və 10 mikrosaniyə arasında olan reaksiya addımları üçün seçim üsuludur. Daha uzun zaman sabitləri olan fotoinduksiya edilmiş reaksiyalar üçün fotorefraksiya üsulları daha adekvatdır, çünki onlar millisaniyələrə qədər uzanan ömürləri olan hadisələrə daxil ola bilirlər.

    Fototermal üsullar, ümumiyyətlə, optik şəffaf, aşağı uducu nümunələrə tətbiq edilir, baxmayaraq ki, zamanla həll olunan fotoakustika xüsusi eksperimental qurğularla güclü uducu nümunələrə tətbiq oluna bilər.

    Fotobioloqlar fototermal üsullardan istifadə edirlər:

    * Hər bir kinetik addım üçün entalpiya və həcm dəyişikliklərini təxmin edin

    * Reaksiya aralıqlarının enerji məzmununu təxmin edin

    * Fotoşəkillə başlayan reaksiyaların kvant məhsuldarlığını təyin edin

    * Hər bir kinetik addım üçün sürət sabitlərini təyin edin


    8.1 Zamanla həll olunan fotoakustika
    Zamanla həll olunan fotoakustika (normal) nanosaniyəlik impulslu lazerlə həyəcanlanmadan sonra qeyri-radiativ boşalmalardan sonra nümunədə yaranan təzyiq dəyişikliklərini izləyir. Təzyiq nəbzi ümumiyyətlə iki mənbəyə malikdir, həm məhlulun həcminin dəyişməsinə gətirib çıxarır, həm də həyəcanlı vəziyyətin radiasiyaya məruz qalmayan boşalmaları ilə əlaqədardır. Birinci mənbə həyəcanlanmış vəziyyətin və reaksiya aralıqlarının relaksasiyası ilə müşayiət olunan enerji dəyişiklikləri ilə əlaqəli termal relaksasiyadır. İkinci mənbə, fotoinduksiya edilmiş reaksiyanın hər bir addımını müşayiət edən struktur yenidən təşkili ilə əlaqəli həcm dəyişiklikləri ilə bağlıdır. Təzyiq nəbzinin vaxt təkamülü mikrosaniyələrlə (bir mikrosaniyə saniyənin milyonda bir hissəsidir) sürətli piezoelektrik mikrofonla izlənilir (Şəkil 18). Termodinamik və kinetik parametrləri əldə etmək üçün quraşdırmanın kalibrlənməsi fotoakustik siqnalın fotokalorimetrik istinad birləşməsi (yəni, bir neçə nanosaniyə ərzində vahid səmərəliliyi ilə termal relaksasiyaya məruz qalan birləşmə) üçün əldə edilən ilə müqayisəsini nəzərdə tutur. (Şəkil 19) Detektorun rezonans konfiqurasiyası eksperimental siqnallardan kinetik məlumatı əldə etmək üçün ədədi dekonvolyutsiya analizinin istifadəsini tələb edir.


    8.2 Fotorefraksiya üsulları
    Fototermal linzalaşdırma, şüanın əyilməsi və ızgara üsulları sıxlıqda (hər hansı struktur mənşəli termal həcmdə dəyişiklik nəticəsində), udmada və temperaturda dəyişikliklər zamanı sındırma indeksindəki dəyişiklikləri aşkar edir. Nümunə adətən Qauss formasına malik olan, nümunə tərəfindən udulan işıq şüası ilə həyəcanlandıqda, həyəcanlanmış vəziyyət molekullarının konsentrasiyası nasos şüasının həndəsəsini əks etdirir. Həyəcanlı vəziyyətlərin qeyri-radiativ relaksasiyaları nümunəni qızdırır və nəticədə həyəcan verici lazer şüasının Qauss intensivliyi profilini əks etdirən temperatur profili yaranır. Sıxlığın azalması istilik nəticəsində baş verir və nəticədə nümunənin sınma indeksinin azalmasına səbəb olur. Bu üsullar, foto həyəcanlanmış molekulların relaksasiyası ilə bağlı entalpiya və həcm dəyişikliklərini və bu proseslərin sürət sabitlərini əldə etməyə imkan verir.

    Kırılma indeksinin dəyişməsini aşkar etmək üçün üç əsas eksperimental yanaşma istifadə olunur: keçici linza, şüanın əyilməsi və keçici barmaqlıq.

    Keçici lens. CW zond şüası işıqlandırılmış bölgədən keçir (nasos lazeri ilə) və refraktiv indeksin Qauss profili ilə genişlənir. Bu effekti bir sancaq dəliyi vasitəsilə işığın intensivliyinin dəyişməsindən aşkar etmək olar (Şəkil 20).


    Şüaların əyilməsi. CW zond şüası nasos şüası ilə mükəmməl konsentrik deyil. Kırılma indeksinin dəyişməsinin məkan profili zond şüasının əyilməsi ilə nəticələnir. Mövqəyə həssas detektor zond şüasının yerdəyişməsinə nəzarət edir (Şəkil 21).


    Keçici Izgara. Paralel qütbləşməyə malik iki nasos lazer şüası nümunəyə bucaq altında gətirilir və onların müdaxilə modelindən həyəcan intensivliyinin modulyasiyası nəticələnir. Fotoinduksiya edilmiş proseslərdən qaynaqlanan sınma indeksi dəyişiklikləri bu modulyasiyanı əks etdirir və ızgaranın xüsusiyyətlərindən asılı olaraq müəyyən dərəcədə difraksiya olunan üçüncü lazer şüası ilə izlənilə bilər. Bu metodun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, subnanosaniyə hadisələri əldə edə bilir (Şəkil 22).


    Sıxlıq linzasının əmələ gəlmə sürəti (≈ 10 7 s -1 ) keçid obyektivində və şüanın əyilməsində vaxt ayırdetmə qabiliyyətini təyin edir. Digər tərəfdən, texnikalar millisaniyələrə qədər uzanan daha yavaş kinetikanın aşkarlanmasında çox həssasdır. Lensdən və şüanın əyilmə siqnallarından kəmiyyət termodinamik məlumatı əldə etmək üçün, fotoakustik siqnallar üçün artıq təsvir edildiyi kimi, instrumental cavabı kalibrləmək üçün fotokalorimetrik istinaddan istifadə edilməlidir. Bu metodların üstünlüyü ondan ibarətdir ki, onlar kinetik məlumatı əldə etmək üçün dekonvolyutsiya təhlilinə ehtiyac duymurlar.

    21-ci əsrin fotobioloqunu daha çox molekulyar fotobioloq adlandırmaq olar, çünki molekulyar yanaşma fotobioloji hadisələrin mürəkkəb də olsa ən dəqiq təsvirini verir. Spektroskopiya belə bir molekulyar dünyaya gözəl bir pəncərə təqdim edir və fotobioloji hadisələrin incəliklərini araşdırmaq üçün bizə unikal, lakin güclü alətlər dəsti təqdim edir. Cəmi on il əvvəl kifayət qədər mürəkkəb olan texnikalar indi dünyanın bir çox laboratoriyalarında müntəzəm olaraq istifadə olunur və bu, təbiəti anlama tərzimizi dəyişdirən çoxlu məlumat sərvətini ortaya qoyur.

    Nanosaniyəlik Lazer Flaş Fotoliz
    Bonneau R., Wirz J., Zuberbuehler A.D. (1997) Keçici absorbsiya məlumatlarının təhlili üsulları, Pure & Appl. Kimya. 1997, 69, 979-992.

    Chen E., Goldberg R. A., Kliger D.S. Biomolekulyar proseslərin nanosaniyəlik zamanla həll olunan spektroskopiyası, Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struktur. 26, 327-355.

    Tetreau C., Lavalette D. (2005) Protein reaksiya dinamikasının dominant xüsusiyyətləri: Konformasiya relaksasiyası və liqand miqrasiyası, Biochim. Biofiz. Acta 1724, 411-424.

    Abbruzzetti S., Bruno S., Faggiano S., Grandi E., Mozzarelli, A., Viappiani, C. (2006) Biofizikada vaxt həlli üsulları. 2. Nanosaniyə lazer flaş fotoliz, Photochem ilə iş zamanı hemem zülallarının monitorinqi. Fotobiol. Sci., 5, 1109-1120.

    Pikosaniyə Keçici Absorbsiya
    Cerullo, G., Manzoni C., Luer L., Polli, D. (2007) Biofizikada vaxt həlli üsulları. 4. Fotosintezdə enerji ötürülməsi proseslərinin tədqiqi üçün 20 fs-dən aşağı temporal rezolyusiyaya malik genişzolaqlı nasos-zondlu spektroskopiya sistemi, Photochem. Fotobiol. Sci., 6, 135-144.

    Groot, M.L., van Wilderen, L.J.G.W., Di Donato, M. (2007) Biofizikada zamanla həll olunan üsullar. 5. Zülallar üzərində Femtosaniyə vaxt həlli və dispers infraqırmızı spektroskopiya, Photochem. Fotobiol. Sci., 6, 501-507.

    Emissiya spektroskopiyası
    Lakowicz, J.R. (2006) Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed., Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York.

    Becker, W. (2005), Advanced Time-Correlation Single Photon Counting Techniques, Springer, Almaniya.

    Zamanla həll olunan fotoakustika
    Braslavski, S.E., Heibel, G.E. (1992) Məhlulda fotoinduksiya edilmiş proseslərə tətbiq olunan zamanla həll olunan fototermal və fotoakustik üsullar, Chem. Vəhy 92, 1381-1410.

    Gensch, T., Viappiani, C. (2003) Zamanla həll olunan fototermal üsullar: kimya və biologiyada fotoinduksiya edilmiş proseslərin zamanla həll olunan termodinamikasına daxil olmaq, Photochem. Fotobiol. Sci. 2, 699-721.

    Fotorefraksiya üsulları
    Schulenberg, PJ Braslavsky, SE (1997) Bioloji supramolekulyar sistemlərlə zamanla həll edilmiş fototermal tədqiqatlar, Fototermal və Fotoakustik Elm və Texnologiyada Tərəqqi, Mandelis, A., Hess, P., Eds, SPIE Optical Engineering Press, Vaşinqton, səh. 57-81.

    Terazima, M. (2001) Protein dinamikası zamanla həll olunan keçici ızgara üsulu ilə aşkar edilmişdir, Pure & Appl. Kimya. 73, 513-517.


    Müxtəlif işıq spektrlərinin maya udulması - Biologiya

    110 Barnett Blvd. #105
    Highland Village TX 75077
    Mərhum 27/12/14 [Nekroloq]

    1. Giriş
    Fotoreaktivasiya (PR) UV-C radiasiyasının (180-290 nm) və ya UV-B radiasiyasının (290-320 nm) səbəb olduğu bioloji zərərin daha uzun dalğa uzunluğunun işığı (PR işığı) ilə eyni vaxtda və ya sonrakı müalicə ilə bərpasıdır. Erkən yazıçılar tez-tez uzaq UV-nin köhnə terminologiyasından istifadə edirdilər (

    Kelner (1951) hər ikisində öldürmə PR üçün fəaliyyət spektrləri əldə etdi E. coli B/r və S. griseus. Birincisi 375 nm-də pik göstərdi və 476 nm-dən yuxarı heç bir təsir göstərmədi, S. griseus 435 nm-də pik göstərdi, 494 nm-dən yuxarı heç bir təsir göstərmədi. 435 nm-də pik porfirini PR üçün mümkün xromofor kimi təklif etdi S. griseus. Dulbecco (1950) E. coli-də T2 faqının öldürülməsinin PR üçün fəaliyyət spektrini əldə etdi, bu diapazon 313-436 nm, zirvəsi 366 nm idi. Bu PR fəaliyyət spektrləri T2-nin məlum udulmasından daha uzun dalğa uzunluqlarını əhatə edirdi və buna görə də göstərdi ki, PR üçün xromofor faqda deyil, bakteriyada olmalıdır (bu, Hershey-Chase 1952 təcrübələrindən əvvəl idi ki, ev sahibinə yalnız fag DNT-si daxil olur. hüceyrə). Daha sonra o, (Dulbecco, 1955) PR-ni təklif etdi E. coliStreptomyces hər ikisi flavin xromoforu tərəfindən istehsal oluna bilər.

    Jagger və Latarjet (1956) öldürmə PR üçün daha dəqiq fəaliyyət spektrləri əldə etdilər. E. coli B/r-də B/r və faq T2 (Şəkil 2), yüksək zolaqlı diskriminasiyaya (ikiqat prizma) və fırlanma dispersiyasına (ikiqat travers) malik olan kvars ikiqat transvers ikiqat prizmalı monoxromatordan istifadə etməklə. Onlar bir neçə emissiya xətti olan, lakin monoxromator tərəfindən qonşu daha sıx civə xətlərinin müdaxiləsi olmadan dalğa uzunluğu zolaqlarının seçilə biləcəyi xətlər arasında daha aşağı intensivlikdə davamlı fon ilə yüksək təzyiqli civə qövsü mənbəyindən istifadə etdilər. İki sistem üçün fəaliyyət spektrləri yaxından oxşar idi (piklər 350 və 380 nm), bu onu göstərir ki, bakterial öldürmənin PR üçün xromofor faqların öldürülməsi ilə eynidir. Effektivlik diapazonu 313-475 nm idi, lakin kiçik dərələr üçün E. coli 334 nm-də və E. coli və T2 üçün 366 nm-də sonrakı təcrübələr bu vadilərin həmin dalğa uzunluqlarında civə qövsü emissiya xətlərinin nisbətən yüksək intensivliyi nəticəsində yaranma ehtimalını aradan qaldırdı. 366 nm-dəki vadi daha sonra "dolayı PR" baxımından izah edildi (bax. Bölmə 5c).

    3. Daha sonra In Vitro Tədqiqatlar

    PR fermentinin kəşfi. Genlərin DNT-dən hazırlana biləcəyinə dair ilk aydın dəlil Avery, MacLeod və McCarty-nin (1944) pnevmokokların transformasiya prinsipinin DNT olduğuna dair klassik tapıntısı ilə nümayiş etdirildi. Bu qənaətin təsdiqi Hershey və Chase (1952) işi oldu ki, bakteriyaya yalnız fag DNT-si daxil olub, fag genlərinin zülaldan deyil, DNT-dən ibarət olduğunu sübut etdi.

    Hershey-Chase nəticəsi məlum olduqdan sonra, Dulbecco-nun 1950-ci ildə fagın fotoreaktivləşməsinə dair tapıntısının fotoreaktiv zədələnmənin DNT-də ola biləcəyini göstərdiyini görmək olar. Yekun sübut Rupert, Goodgal və Herriott-un (1958) DNT-ni dəyişdirdiyinə dair hesabatından gəldi. Hemofil influenzae hər ikisinin ekstraktları ilə fotoaktivləşdirilə bilər E. coli və ya çörək mayası (S. cerevisiae). Aktiv prinsipdə "PR fermenti" adlanan fermentə bənzər bir agent var idi.

    Rupertin sonrakı işi (1962a, b) göstərdi ki, PR fermenti UV-C-şüalanmış DNT ilə birləşir və bununla da istilik və ağır metallar tərəfindən inaktivasiyaya qarşı sabitləşir. Bağlanma və sabitləşmə DNT-nin təmirinə və fermentin sərbəst buraxılmasına səbəb olan PR işığının təsiri ilə aradan qaldırılır. Bu iş fotoreaktivləşmənin ümumi mexanizmini açdı və gələcək molekulyar tədqiqatlara yol açdı.

    Fotoreaktiv DNT lezyonunun təbiəti. Bütün nuklein turşusu əsasları UV-C-ni udur və ondan zədələnir. Pirimidinlər purinlərdən on qat daha həssasdırlar və buna görə də ilkin zədələnmə yerləridir.

    1958-ci ildə Beukers, Ijlstra & Berends timin dondurulmuş məhlulunda timin dimerlərinin UV-C istehsalının əsas tapıntısını etdilər (həmçinin bax: Beukers & Berends, 1960). Dimerlər iki timindən ibarət 5,6 cüt bağı əhatə edən siklobutan halqasının istehsalı ilə əmələ gəlmişdir. Bu, 260nm udma pikinin itirilməsi ilə nəticələndi. Ərimiş timin preparatının eyni UV-C dalğa uzunluğunda sonrakı şüalanmasının dimeri qırdığı, orijinal timinləri və 260nm udma zirvəsini bərpa etdiyi aşkar edildi.fotoreversal). 1962-ci ildə Wulff və Rupert timin dimerlərinin 90% -dən çoxunun mayadan olan PR fermenti tərəfindən DNT-nin çevrilməsindən xaric edildiyini göstərdi. Bu, timin dimerlərinin bioloji zərər verdiyinin ilk nümayişi idi. DNT-də timin dimer, ikiqat sarmalın eyni zəncirində biri digərinin üstündə yerləşən iki paralel timini birləşdirərdi.

    Çoxdan məlum idi ki, UV-C ilə şüalanan hüceyrələr şüalanmadan sonra hüceyrələrin qeyri-qidalı mühitdə otaq temperaturunda saxlanması (maye saxlayan bərpa) kimi bəzi müalicə üsulları ilə zərərin bir hissəsini bərpa edə bilirlər. örtük mühiti (bax: Jagger, 1967). 1963-cü ildə R.B.Setlow və b. UV-nin səbəb olduğu DNT sintezini blokladığını aşkar etdi E. coliİlk dəfə Kelner (1953) tərəfindən göstərilmişdir, yüksək UV-həssas gərginlikdə qalıcıdır E. coli B s-1 , UV-yə davamlı B/r ştamında isə onlar yalnız müvəqqətidir. Onlar aşkar etdilər ki, qaranlıqda DNT sintezinin bərpası dimerin parçalanması nəticəsində baş vermir, bu da onların DNT-dən fiziki olaraq çıxarıldığını göstərir. Bu, DNT-nin eksizyonla qaranlıq təmiri ilə bağlı ilk təklif idi.

    Bu fikri təsdiqləyən R.B.Setlow & Carrier (1964) aşkar etdilər ki, UV-C müalicəsindən qaranlıq bərpa dövründə dimerlər radiasiyaya davamlı B/r ştamının DNT-sindən yox olur. E. coli, lakin oliqonukleotidlər kimi hüceyrələrin turşuda həll olunmayan hissəsindən turşuda həll olunan hissəsinə keçir. Onlar turşuda həll olunan fraksiyada fotoreaktiv deyillər. UV-həssas gərginlikdə E. coli B s-1, dimerlər həll olunmayan və fotoreaktiv olaraq qalır. Oxşar nəticələr E. coli K-12 ştammları təxminən eyni vaxtda Boyce və Howard-Flanders (1964) tərəfindən bildirilmişdir. Bunlar kəsilmiş və yamaq təmiri adlanan nukleotid eksizyon təmirinin (NER) ilk hesabatları idi. Bu, UV-C zədəsini ehtiva edən DNT zəncirinin qısa seqmentlərinin çıxarılmasını, ardınca digər zəncirdəki ardıcıllıq məlumatından istifadə edərək yamağın çıxarılmasını əhatə edir. Bu tapıntı böyük əhəmiyyət kəsb edirdi, çünki o, qaranlıq təmir mexanizmləri haqqında biliklərin başlanğıcı idi, indi dimerlərdən başqa DNT zədələnməsinin digər növləri üçün vacib olduğu bilinir (Əsas Ultrabənövşəyi Radiasiya Fotobiologiyası moduluna baxın).

    Öldürülməsi və fotoreaktivləşdirilməsi Streptomyces griseus konidiyalar Jagger et al. (1967), vakuum-UV və UV-C şüalarından (150-270 nm) istifadə etməklə. Fotoreaktivasiya 180 nm-də sıfıra düşdü və bu, CPD-lərin artıq bu dalğa uzunluğunun altında istehsal olunmadığını göstərir. Preiss və R.B. Setlow (1956) əvvəllər göstərmişdilər ki, 220 nm-dən aşağı dalğa uzunluqlarında DNT və zülalın udulma kəsişmələri əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənmir.


    4. Fotokimyəvi mexanizm
    PR fermentinin karbon-karbon bağlarını qırdığını (siklobutan halqası əmələ gətirdiyini) nəzərə alaraq, Minato və Werbin (1972) onun adlanmasını təklif etdilər. fotoliaz. İllər ərzində hüceyrə ekstraktlarından müxtəlif dərəcələrdə təmizlənmişdir. Bunlardan birincisi Minato & Werbin (1971) tərəfindən 50 funt çörəkçilik mayasından 70.000 dəfə təmizlənmişdir.S. cerevisiae). 1980-ci ildə İwatsuki et al. azaldılmış flavin adenin dinukleotidin (FADH) maya fotoliazında xromofor olması qənaətinə gəldi.

    Schild və başqaları. (1984) geni klonladı, PHR1, of S. cerevisiae və xəritədəki mövqeyini müəyyənləşdirdi. Onlar həmçinin DNT əlavəsi olan plazmidi təcrid etdilər və bu plazmidə PR-ı bərpa etdi PHR1 gərginlik. Onlar göstərdilər ki, plazmiddə gen var PHR1 bastırıcı deyil PHR1 mutasiya.

    Sonrakı işlərdə rekombinant DNT üsullarından istifadə edərək G.B. Sancar və b. (1987) >95% təmizlikdə maya fotoliaz PHR1-dən mq miqdarda əldə etmişdir. Bu ildə istehsal edilmişdir E. coli olan plazmid vasitəsilə hüceyrələr PHR1 gen S. cerevisiae. Bu, demək olar ki, təmiz fotoliaz, fotoliaz xromofor(lar)ının molekulyar səciyyələndirilməsinə icazə verdi. Zülal zirvəsi 377 nm-də və vadidə olan udma spektrini göstərdi.

    320 nm, 1,5 azaldılmış FAD üçün xarakterikdir. Qaynatma (zülalı denatürasiya etmək üçün) və sentrifuqalama sonra supernatantda 450 nm-də əlavə aşağı absorbsiya zirvəsi olan tipik oksidləşmiş flavin aşkar etdi. Sonrakı araşdırmalar göstərdi ki, E. coli fotoliaz, maya kimi, tək kovalent bağlanmayan azaldılmış FAD kofaktorunu ehtiva edir.

    G.B. Sancar (2000) fotokimyəvi mexanizmlər haqqında biliklərimizin inkişafını təsvir edir. Bu günə qədər tədqiq edilmiş bütün fotoliazalar molekulyar çəkisi 55-65 kDa olan monomer zülallardır və iki xromofordan ibarətdir. Biri anten molekulu, digəri isə həmişə azalmış FAD anionudur (FADH - ), bu da aktiv sahə kofaktoru fermentdən. Bir anten xromoforu bakteriyalarda olan 5,10-metenil tetrahidrofolatdır (MTHF). E. coliBacillus firması, və göbələklər Saccharomyces cerevisiaeNeyrospora crassa ("folate sinfi"). Başqa bir anten xromoforu arxebakteriyada ifadə olunan 8-hidroksi-5-deazariboflavindir (8-HDF). Methanobacterium thermoautotrophicum, aktinobakteriya Streptomyces griseus, siyanobakteriya Anacystis nidulans, və yosunlar Scenedesmus acutus ("flavin sinfi").

    Aziz Sancar (1994, 1996) və Kao və b. (2005) PR üçün xromoforların hərəkətlərində iştirak edən enerji köçürmələrini təsvir edir (Şəkil 4). PR işığı bir anten molekulu tərəfindən udulur, daha sonra həyəcanlanma enerjisini FADH-ə ötürür və həyəcanlı FADH -* meydana gətirir. Həyəcanlanmış flavin elektron ötürdüyü pirimidin dimerinə bitişik yerləşir, dimerin siklobutan halqasını qırır və flavini əsas vəziyyətində azalmış radikal (FADH *) kimi tərk edir. Elektron yenidən qurulma DNT əsaslarını normal vəziyyətə gətirir, prosesdə elektronu azaldılmış flavin radikalına köçürür, aktiv sahə flavin kofaktorunu (FADH - ) bərpa edir. Qeyd etmək vacibdir ki, PR işığı bir anten molekulu və/yaxud aktiv sahə kofaktoru FADH tərəfindən udula bilər - (G.B. Sancar et al., 1987).

    1995-ci ildə Park et al. nin 3 ölçülü kristalloqrafik quruluşunu təyin etdi E. coli CPD fotoliazını 2.3 Å qətnaməyə qədər. [Bax G.B. Rəngli foto üçün Sancar (2000). E. coli fotoliaz və maya fotoliazının DNT-ni bağlayan sahəsi.] Bu və A. Sancar (1994, 1996) və Van de Berq və G.B. Sancar (1998) fotoliyazın zülalın aktiv yerindəki bir çuxura sığdırmaq üçün pirimidin dimerini DNT cüt spiralından çıxardığını aşkar etdi (Şəkil 4).Dimerdə digər DNT zəncirindəki tərəfdaşları ilə əsasların normal hidrogen bağı yoxdur və əsas aromatikliyini itirərək, eyni zəncirdəki bitişik əsaslarla daha az yığılma qarşılıqlı təsirinə malikdir, beləliklə dimerin və onun riboza şəkərlərinin nisbətən asan fırlanmasına imkan verir. fosfat onurğasının tək bağları ətrafında və ikiqat sarmaldan kənarda.

    Fotoliaz E. coli bərabər səmərəliliklə rahat və çox qıvrılmış DNT-ni təmir edir (G.B. Sancar et al., 1985). Hüceyrələrdə DNT-nin fotoliaz yolu ilə bərpası sürəti nukleosomları ehtiva edən bölgələrdə daha yavaşdır. O, həmçinin transkripsiya cəhətdən aktiv bir gendə daha yavaşdır, görünür, RNT polimeraza tərəfindən bloklanır (G.B. Sancar, 2000). Payne və Sancar (1990) tərəfindən fəaliyyət spektrinin təhlili göstərdi ki, tək və cüt zəncirli DNT E. coli eyni ümumi kvant məhsuldarlığı olan fotoliaz və FADH - MTHF ilə demək olar ki, bərabər effektivliyə malik xromofor kimi xidmət edə bilər, həm MTHF, həm də FADH - xromoforlar tərəfindən udulmanı əks etdirən 380 nm-də fəaliyyət spektrinin zirvəsi (Şəkil 5).

    MTHF-dən FADH-ə həyəcan enerjisinin ötürülməsi - təxminən 70% səmərəliliklə iki molekulu ayıran 17-197 üzərində radiasiyasız F'rster rezonansı ilə baş verir. Flavin sinifli antenna molekulu, 8-HDF, təxminən eyni məsafədədir, lakin FADH - ilə daha yaxşı uyğunlaşdırılıb, Förster transferinin 98% səmərəliliyini göstərir (Beukers et al., 2008, A. Sancar, 2008) .

    Fotoliyazlar indi bakteriyalardan təmizlənmişdir E. coli, S. griseus, və Anacystis nidulans, arxebakterium M. thermoautotrophicum, maya S. cerevisiae, və yosunlar S. acutus. Fotoliaz genləri bu orqanizmlərin üçü üçün, eləcə də arxebakterium üçün klonlanmış və ardıcıllaşdırılmışdır. Halobacterium halobium (bax: G.B. Sancar, 1990). Fəaliyyət spektrləri üçün Şəkil 5-ə baxın.

    Fotoreaktivləşdirmənin, xüsusən də Hollandiyanın Delft Texnologiya Universitetində tədqiqatçıların işinin geniş icmalı Beukers et al. 2008-ci ildə. Buraya CPD fotoliazının (flavin sinfi) ətraflı kristal tədqiqatları daxildir. Anacystis nidulans, strukturu ilə yaxın paralellər göstərir E. coli fotoliaz (folate sinfi). Onlar həmçinin atom qüvvəsinin spektroskopiyası ilə diqqətəlayiq vizuallaşdırma nümayiş etdirirlər E. coli fotoliaz 830-bp ds-DNT fraqmentlərinə bağlanır ki, bu da fotoliazın CPD-ni ehtiva edən 30 o bükülmə tapana qədər DNT boyunca sürüşdüyünü göstərir.

    a. (6-4) fotoməhsulun təmiri. DNT-dəki əsas UV-C fotoməhsulu siklobutan pirimidin dimerdir (CPD), adətən DNT-dəki UV-C fotoməhsullarının təxminən 75%-ni təşkil edir. İkinci ən çox yayılmış DNT fotoməhsulu Varghese və Wang (1967) tərəfindən kəşf edilmiş (6-4) fotoməhsul adlanan 6-4'-pirimidin-2'-bir pirimidindir (Şəkil 3). Streptomyces suşlar, adətən UV-C fotoməhsullarının təxminən 25%-ni təşkil edir (bax: Kim et al., 1994). (6-4) fotoməhsul udma maksimumuna malikdir

    320 nm və flavin və folat sinif fotoliazları üçün zirvələr arasında düşən 400 nm-də bir zirvə (bax Şəkil 5). (Kim və başqalarından, 1994)

    313 nm-də yüksək işıq dozaları T(6-4)T fotoməhsulunu öz Devar izomerinə çevirir, bu izomer nukleotidlərin eksizyon təmirinə (NER) məruz qalır, lakin fotoliaz təmirinə deyil. Günəş işığı şəraitində müxtəlif miqdarda UV-C foto məhsulu Dewar şəklində olmalıdır.

    1993-cü ildə Todo et al. da (6-4) fotoliaz aşkar etmişdir Drosophila melanogaster. Kim və başqaları. (1994) göstərdi ki, (6-4) fotoməhsul, lakin onun Devar izomeri deyil, bu ferment üçün substratdır, hər bir hadisəyə düşən fotonun təmirinin səmərəliliyi CPD fotoliazları ilə müqayisədə çox aşağıdır və təsir spektri maksimuma malikdir. 400 nm-də və minimum təxminən 320 nm-də (Şəkil 6). Bu fəaliyyət spektri həmçinin Todo və digərlərinin sonrakı tapıntılarını əks etdirir. (1996) üçün bir gen Drosophila (6-4) fotoliaz həm folat xromoforunu (maksimum 380 nm), həm də flavin xromoforunu (maksimum 440 nm) kodlayır (Şəkil 5-ə baxın).

    Həm folat sinfinin, həm də flavin sinfinin CPD fotoliazları kimi, (6-4) fotoliaz D. melanoqaster təmirdən sonra orijinal pirimidinləri bərpa edir. Görünür, o, (6-4) fotoməhsulun əmələ gəlməsi zamanı yaranan eyni qeyri-sabit oksetan halqası vasitəsi ilə bərpa olunur (Kim və digərləri, 1994). (6-4) fotoliaz CPD-lərə bağlanmır. 2001-ci ildə Hitomi və başqaları, qurbağanın (6-4) fotoliazı ilə işləyirdilər. Xenopus laevis, göstərdi ki, CPD fotoliazlarında olmayan zülal zəncirinin iki histidini (6-4) fotoliaz mexanizmi üçün vacibdir, ola bilsin ki, oksetanın ara məhsulunun formalaşmasını sabitləşdirir.

    (6-4) Fotoliazlar indiyə qədər yalnız bəzi yüksək eukariotlarda tapılmış və tamamlayıcı DNT-lər klonlaşdırılmışdır. D. melanoqaster, X. laevis, Danio rerioA. thaliana (bax: Hitomi et al., 2001). Xiphophorus signum (platyfish) (6-4) CPD induksiyasından daha aşağı tezlikdə UV-C ilə fotoməhsul induksiyasını göstərir, lakin CPD-nin PR sürəti sürətli idi və (6-4) fotoməhsulun PR sürətindən iki dəfə yüksək idi (Meador et al., 2000). ).

    Jagger və başqaları. (1970) öldürmə PR üçün fəaliyyət spektrini təyin etdi Streptomyces griseus ilkin olaraq Kelner tərəfindən müşahidə edilən 436 nm-də əsas zirvəni və 313 nm-də yeni zirvəni göstərdi (nəzərdən keçmək üçün Jagger, 2004-ə baxın). Hər ikisi S. coelicolor və a PHR1 mutant S. griseus həmçinin 313 nm zirvəsini göstərdi, lakin 405 nm-dən yuxarı heç bir PR yoxdur. Hər üç suşda 313 nm PR zirvəsi temperaturdan və ya PR işığının doza sürətindən çox az və ya heç asılı olmadığını göstərdi. Sonrakı işlər hər üç suşda 313 nm-də (6-4) fotoməhsulun sürətlə itirilməsini göstərdi, lakin vəhşi tipdə öldürməyə heç bir təsir göstərmədi (bax: Ikenaga et al., 1971). In S. coelicolorS. griseus PHR1CPD fotoliazı olmayan bu 313 nm effektlər (6-4) fotoməhsulda birbaşa fotokimyəvi təsir kimi göründü. Onlar bunu yeni növ adlandırdılar birbaşa fotoreversal III tip PR. Bu şərhi dəstəkləyən odur ki, (6-4) fotoliaz prokaryotlarda tapılmamışdır (Hitomi et al., 2001).


    b. Sitoplazmik fotoreaktivləşmə. Sitoplazmik PR ilə bağlı bəzi tədqiqatlar mənfi olmuşdur. Məsələn, von Borstel və Wolff (1955) arı yumurtalarının yumurtadan çıxma qabiliyyətinə dair heç bir PR tapmadılar. Habrobracon UV-C ilə sitoplazmik şüalanmadan sonra. Yumurtalar, nüvə yumurtanın bir səthinə yaxın olduqda şüalanırdı ki, nüvə sitoplazma ilə qorunduğu zaman ya nüvə tərəfini, ya da yumurtanı çevirərək sitoplazmik tərəfi şüalandırmaq mümkün olsun.

    Bununla belə, Jagger et al. (1969) şüalanmış canlı hüceyrələri Amoeba proteus UV-C radiasiyasının mikro şüası və ardınca PR işığı ilə. Amebalar örtülmüş sürüşmə altında yastılaşdırılmışdır ki, ya nüvə, ya da sitoplazma az üst-üstə düşməklə şüalana bilsin, beləliklə də nüvənin sitoplazma ilə qorunmasını aradan qaldırsın. Yastılaşmış amebaların UV-C ilə öldürülməsi eyni dərəcədə nüvənin və sitoplazmanın zədələnməsi ilə nəticələnir, bölünmə gecikməsi isə demək olar ki, tamamilə sitoplazma zədələnməsi ilə nəticələnir. Yastılaşmamış amebalarda hər iki təsir nüvənin sitoplazmik mühafizəsi sayəsində sitoplazmik zədələnmə ilə əlaqədardır. Həm öldürmə, həm də bölünmə gecikməsi nüvə şüalanmasından sonra əhəmiyyətli PR göstərdi, lakin sitoplazmik şüalanmadan sonra hər iki təsirin daha böyük PR-si. Bu, sitoplazmik PR-nin aydın nümayişi idi, ehtimal ki, əsasən mitoxondrilərin DNT-sinə təsirlər nəticəsində sonradan fotoliaz olduğu göstərildi (Green & MacQuillan, 1980). Mayada, S. cerevisiae, Prakash (1975) aşkar etdi ki, PR müalicəsi həm nüvə, həm də mitoxondrial DNT-dən dimerlərin azalması ilə nəticələndi. Mitoxondrial lizatlar Xenopus laevis oositlər UV-C-şüalanmış DNT-nin həm fotoreaktivliyini, həm də eksizyon təmirini göstərir (Ryoji et al., 1996).

    Sitoplazmik PR həm də qismən transfer RNT və ya ribosomal RNT-yə təsir göstərə bilər. nin sitoplazması A. proteus DNT-dən daha çox RNT ehtiva edir. RNT-nin PR-si də çox öyrənilməmişdir in vivo və ya in vitro. Urasil və sitozin dimerləri maya fotoliazı ilə parçalanır, lakin timin dimerlərindən daha aşağı effektivliyə malikdir (bax. Bölmə 3). DNT fotoliazları həm RNT, həm də DNT üzərində işləyir (Kim & Sancar (1993) və tək zəncirli DNT yüksək dərəcədə fotoreaktivdir (Payne və Sancar (1990). Bəzi bakterial tRNA-lardakı tiouridinlərin xromoforlar və böyümə gecikməsinin səbəb olduğu hədəflər olduğunun tapılması). 310 nm kimi aşağı dalğa uzunluğu ilə (Bölmə 5c) tRNA-nın UV-B hədəfi ola biləcəyini göstərir.

    Bitki viruslarında PR ilə bağlı az sayda tədqiqat var, onların əksəriyyətində tək zəncirli RNT var. Tütün mozaika virusu bütöv olduqda fotoreaktiv deyil, lakin onun RNT-si zülal qabığından ayrıldıqda inaktivasiya və PR göstərir, bu formada o, bütöv virusa nisbətən UV-C-yə beş dəfə həssasdır (bax: Jagger, 1967). Bawden & Kleczkowski (1952) yarpaqlarda sferik pomidor kollu stunt virusunun kiçik PR-sini müşahidə etdilər. Nicotiana glutinosa və fransız paxlasında tütün nekrozu virusu (Phaseolus vulgaris).


    c. Fotomühafizə və dolayı fotoreaktivasiya. UV-C-yə məruz qalmadan əvvəl verilən daha uzun dalğa uzunluğunun daha yüksək sağ qalma ilə nəticələndiyi fotomühafizə fenomeni Weatherwax (1956) tərəfindən kəşf edilmişdir. E. coli. (Bu, radiasiyaya qarşı kimyəvi qoruma olan fototibbdə eyni terminlə qarışdırılmamalıdır.) Jagger (1960) göstərdi ki, fotomüdafiə dərəcəsi E. coli B temperaturdan cüzi bir asılılığa malikdir və PR işığının doza sürətindən asılılığı yoxdur, bu onun fermentativ PR-dən fərqli olduğunu göstərir. Effektiv dalğa uzunluqları 310-400 nm aralığında, tək zirvəsi 340 nm-də yerləşir (Jagger & Stafford, 1962).

    UV-A radiasiyasının (320-400 nm) böyümə gecikməsinə səbəb ola biləcəyi çoxdan məlum idi. E. coli (Hollaender, 1943). Belə bir böyümə gecikməsi üçün fəaliyyət spektri E. coli B-ni Jagger et al. (1964) fotomüdafiə üçün fəaliyyət spektri ilə eyni olması, fotomühafizənin böyümə gecikməsinə səbəb olaraq fəaliyyət göstərdiyini göstərir. Belə bir gecikmə qaranlıq təmir üçün daha çox vaxt təmin edə bilər, bunu fotoreaktivləşmənin tam üst-üstə düşməsi və maye tutma bərpası ilə göstərir. E. coli B (Castellani et al., 1964).

    Ramabhadran və Jagger (1975) daha sonra UV-A ilə səbəb olan böyümə gecikməsinin fotoreaktiv olmadığını və qaranlıq təmir sistemlərindən təsirlənmədiyini göstərdi. Bu, DNT zədəsinin iştirak etmədiyini göstərdi.

    1969-cu ildə Favre et al. 334 nm şüalanma olduğunu göstərdi E. coli tRNT bəzi bakterial tRNT-lərdə olan qeyri-adi nukleotid olan 4-tiouridin ilə tRNT-də yaxın, lakin bitişik olmayan sitidin qalığı arasında əlavə əmələ gətirir. Bu 4-tiouridin-sitidin əlavəsi tRNT-nin amin turşusu yüklənməsinin qarşısını alır və beləliklə, protein sintezini azaldır. Ramabhadran (1975) udma spektrinin olduğunu göstərdi E. coli 4-tiouridin ehtiva edən valil tRNA, böyümənin ləngiməsi və xalis RNT sintezinin inhibəsi üçün fəaliyyət spektrlərinə çox yaxından uyğun gəlir və belə nəticəyə gəlir ki, xromofor və UV-A ilə induksiya olunan böyümə gecikməsinin aktiv böyüməsi üçün hədəf. E. coli transfer RNT-də ehtimal ki, 4-tiouridin idi. Bu, Thomas və Favre (1975) tərəfindən təsdiq edilmişdir E. coli K-12, çarpaz bağlı tRNT-nin miqdarının böyümə gecikməsi ilə sıx əlaqəli olduğunu göstərdi və Ramabhadran və Jagger (1976) tərəfindən UV-A şüalanmasının E. coli müəyyən tRNT növlərini qismən təsirsiz hala gətirir. Bu, hüceyrə tərəfindən amin turşusu aclığına bənzər şəkildə şərh edilir, guanozin tetrafosfat (ppGpp) səviyyələrində müvəqqəti artıma və xalis RNT sintezinin dayandırılmasına səbəb olur, nəticədə böyümənin ləngiməsi ilə nəticələnir. Tsai və Jagger (1981) aşkar etdi ki, 4-tiouridin olmayan mutantlar heç bir fotomühafizə göstərmir. Böyümə ləngiməsi fotomüdafiə üçün cavabdeh olduğundan, bundan belə nəticə çıxır ki, xromofor və hədəf həm UV-A-dan qaynaqlanan böyümə gecikməsi, həm də fotomüdafiə üçün E. coli tRNT-də 4-tiouridindir.

    Favre və iş yoldaşları (Thomas et al., 1981 Thiam and Favre, 1984) tərəfindən daha sonra aparılan işlərdə UV-A ilə bağlı qısamüddətli böyümə gecikməsi göstərildi. E. coli nuv - 4-tiouridin yoxdur. Bununla belə, bu gərginlik ppGpp-də əhəmiyyətli bir artım göstərir. UV-A dalğa uzunluqları ilə induksiya edilən başqa bir tRNT xromoforu, 5-metilaminometil-2-tiouridin var.
    - PR-ı 334 nm-də göstərir, lakin 405 nm-də deyil, və doza sürəti və temperatur müstəqilliyini nümayiş etdirir. Buna görə də bu PR fotomühafizə və böyümə gecikməsindən fərqlənmir. PR "UV-C radiasiyasının səbəb olduğu bioloji zərərin daha uzun dalğa uzunluğunun işığı ilə eyni vaxtda və ya sonrakı müalicə ilə bərpası" kimi təyin olunduğundan, onlar bunu adlandırdılar. dolayı fotoreaktivasiya (sonradan Tip-II PR). Beləliklə, dolayı PR qeyri-enzimatikdir və qaranlıq təmir üçün daha çox vaxta imkan verən böyümə gecikməsinin induksiyası ilə əlaqədardır.

    Sonrakı iş (Jagger et al., 1969) göstərdi ki, bütün PR E. coli B phr - , və B ştamında PR-nin bir hissəsi timin-dimerin parçalanmasını əhatə etmir və buna görə də fotoliazdan istifadə etmir. Onların fəaliyyət spektrləri (nəzərdən keçmək üçün Jagger, 2004) göstərdi ki, 366 nm-dən aşağı dalğa uzunluqlarında PR ac log-fazada E. coli B/r 20% birbaşa PR (enzimatik) və 80% dolayı PR (qeyri-enzimatik) kimi izah edilə bilər. Bu, ac log-fazada PR üçün Jagger və Latarjet (Şəkil 2) fəaliyyət spektrində 366nm vadini izah etdi. E. coli B/r, burada dolayı PR (pik 340 nm) 366 nm-dən aşağı dalğa uzunluqlarında PR-nin çoxunu təşkil edir, fotoliyaz PR isə 366 nm-dən yuxarı olan PR-nin çoxunu izah edir. Bununla belə, Jagger və Latarjet (1956) 334 nm vadisini izah etmədi.

    Buna uyğun olaraq, stasionar fazanın PR üçün fəaliyyət spektri əldə etdilər E. coli B s-1 (qaranlıq təmirdə çatışmazlıq) 380 nm-də tək maksimumu göstərən (bax: Jagger, 2004). Buraya Jagger və Latarjet tərəfindən tapılan vadilərin heç biri daxil deyil (Şəkil 2) log-faza E. coli B/r
    334 nm və 366 nm-də. B s-1 ştammı heç bir tünd təmir göstərmədiyindən dolayı PR da göstərməməlidir, ona görə də bu orqanizmdə PR əsl fəaliyyət spektrini əks etdirməlidir. E. coli Sonrakı fəaliyyət spektrlərinə uyğun olan CPD fotoliaz (folate sinfi) (bax Şəkil 5).

    Fotomüdafiə fotoreaktivləşdirmədən daha az yayılmışdır. -də tapıldı E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, və protozoa Amoeba proteusColpidium colpoda, amma içində deyil Streptomyces griseusSaccharomyces cerevisiae (Jagger & Stafford, 1962).

    Fotomüdafiə və dolayı PR yəqin ki, yalnız ac qalmaq və ya stasionar böyümə fazası kimi daxili böyümə gecikməsi olmayan sistemlərdə vacibdir (qaranlıq təmir üçün daha çox vaxt verir). 1962-ci ildə Jagger və Stafford tərəfindən bildirilən mənfi nəticələr, böyümə şərtlərinə daha çox diqqət yetirilsəydi, müsbət ola bilərdi, fotomühafizədə böyümə gecikməsinin rolu yalnız 1964-cü ildə göstərildi.

    CPD və (6-4) fotoməhsullar bir çox hüceyrələrdə PR-nin çox hissəsini təşkil edə bilsə də, dolayı PR kimi təsirlər orijinalın sonrakı təhlili (yuxarıda qeyd olunan) ilə təsvir olunduğu kimi, mənzərəni çətinləşdirə bilər. E. coli Jagger və Latarjetin PR fəaliyyət spektri.


    d. Fotoreaktivləşmənin bioloji diapazonu. Jagger (1958, 1967), Cook & McGrath (1967), A. Sancar (1994) və Goosen & Moolenaar (2008) daxil olmaqla bir neçə mənbədə PR-nin bioloji diapazonu haqqında məlumat verilmişdir.

    CPD fotoliaz müxtəlif bakteriya və arxelərdə aşkar edilmişdir, lakin nəzərəçarpacaq istisnalar var. -də tapılmayıb Bacillus subtilis və ya Hemofil influenzae, ya da arxeonda Methanococcus vannielii. Göbələklərdə olur Neyrospora crassaSaccharomyces cerevisiae, amma içində deyil Schizosaccharomyces pombe.

    Təhlil edilən arxeyaların yalnız 25%-də fotoliaz geni var. Arxeylərin dörd növü UVDE ehtiva edir, lakin yalnız bir (Sulfolobus acidocaldarius) həm UVDE, həm də fotoliaz var. Bütün növlər sıra ilə Halobacteriales birdən çox fotoliaz homoloqu və hər üç NER eksizyon geninə və bir neçə oxşar genə malikdir. Haloarcula marismortui yuxarıda sadalanan dörd növ təmir fermentinin hamısını ehtiva edir, ola bilsin ki, ekstremal istilik və duzluluq şəraitində yaşayan orqanizmlər üçün vacib olan xüsusiyyətlər. Təəccüblü deyil ki, daha az dərin dəniz növlərində fotoliaz var.

    Goosen & Moolinaar (2008) qeyd edir ki, fotoliazlar ilk təmir fermentləri olub və təkamüldə çox erkən inkişaf ediblər, çünki erkən prokaryotlar stratosferdə ozon yaranmazdan əvvəl günəş UV-dən qorunmağa ehtiyac duyacaqlar. CPD fotoliazının homoloqları tədqiq edilən eubakteriyaların yalnız təxminən 50% -ində tapılır, bu, gen itkisinin eukaryotları işğal etdikdən sonra baş verə biləcəyini göstərir, burada bir çoxları artıq UV-A və UV-B (baxmayaraq ki,) məruz qalmayacaqlar. E. coli fotoliaz var). Onlar həmçinin təklif edirlər ki, qaranlıq təmir üçün UvrABC eksizyon zülalları olan bakteriyaların 50%-nin də CPD fotoliazı olduğundan, NER zülalları ilk növbədə (6-4) fotoməhsulların və UV-nin səbəb olmadığı digər zədə növlərinin təmiri üçün təkamül etmiş ola bilər. . Onlar kriptoxromların (nəzarət funksiyalarında iştirak edən flavoproteinlər) fotoliazlardan təkamül etdiyini irəli sürürlər, çünki kriptoxromlar prokaryotlarda nadir hallarda olur.

    CPD fotoreaktivasiyası protozoada tapılır Amoeba proteusColpidium colpoda, və bitkilərdə Arabidopsis thalianaScenedesmus acutus (yosun). Çox vaxt yalnız müəyyən toxumalarda olsa da, müxtəlif heyvanlarda olur. Nematodda tapılmır Caenorhabditis elegans. O, siçovul kenquru da daxil olmaqla, plasental olmayan məməlilərdə aşkar edilmişdir Potorous tridactylus (Harm, 1978) və opossum Monodelphus domestica (Ley, 1984).

    Əksinə ilkin məlumatlara baxmayaraq, mövcud sübutlar insanlarda DNT fotoliazının olmadığını göstərir. Li və başqaları. (1993) aşkar etdi ki, CPD fotoliaz isə hüceyrələrdə asanlıqla aşkar edilə bilər E. coli və maya və cingiltili ilan hüceyrəsi olmayan ekstraktlarda, hüceyrə başına 10 fotoliaz molekulunu aşkar edə bilən bir analizdən istifadə edərək, HeLa hüceyrələrindən və ya insan ağ qan hüceyrələrindən hüceyrəsiz ekstraktlarda heç biri aşkar edilməmişdir. Və Chigancas et al. (2000) HeLa hüceyrələrinin yalnız bir fotoliaz geninin tətbiqindən sonra PR göstərdiyini aşkar etdi. Potorous tridactylus, beləliklə, HeLa hüceyrələrinin PR müalicəsi üçün onların eksperimental şərtlərinin fotoliaz mövcud olduqda PR-yə icazə verəcəyini nümayiş etdirdi. Nəhayət, insan genomunun ardıcıllığı artıq tamamlandı və fotoliyaza bənzər zülalları kodlaşdıran bütün ardıcıllıqlar kriptoxromlar tərəfindən uçota alınır.

    Epidermisdə UV (280-400 nm, pik 313 nm) tərəfindən törədilən pirimidin dimerləri Monodelphis domestica, kiçik bir Cənubi Amerika opossum, PR işığı ilə müalicə edilərək çıxarıldı (Ley, 1984). Bu cür müalicə də eritemanın fotoreaktivləşməsi ilə nəticələndi (Ley, 1985).

    Hart və başqaları. (1977) transplantasiya edilmiş UV-C şüalanmış tiroid hüceyrələrindən yaranan tiroid şişlərinin kiçik tropik balıqlarda yüksək dərəcədə fotoreaktiv olduğunu bildirdi. Poecilia formosa pirimidin dimerlərinin şişlərə səbəb ola biləcəyini göstərir. R.B.Setlow və başqaları.(1989) daha sonra aşkar etdi ki, platyfish-qılıncquyruğu hibridinin PR müalicəsi (Xifofor) UV-B-induksiya etdiyi melanoma tezliyini fon səviyyələrinə endirdi və Ley et al. (1989) dəridə melanoma induksiyasının PR-sini tapdı M. domestica. Bu nəticələr göstərdi ki, UV-B və ya UV-C tərəfindən istehsal olunan CPD-lər melanoma induksiyası üçün tam kanserogen kimi çıxış edə bilər. Cook & McGrath (1967) əvvəllər siçan və ya dovşan dərisində PR fəaliyyətini tapa bilmədilər.


    6. Geriyə baxma
    1944-cü ildə fizik Ervin Şr'dinqer əsas kitabını yazdı: Həyat nədir? (Cambridge University Press), mürəkkəb bir molekulun canlı orqanizmlərin genetik kodunu ehtiva edə biləcəyini təklif etdi. 20-ci əsrin əvvəllərində Tomas Hant Morqan bunu göstərmişdi Drosophila genlər xromosomlar daxilində xətti ardıcıllıqla düzülür. Həmçinin, genlərin təkamül üçün bir zərurət olan diqqətəlayiq sabitlik göstərdiyi hamıya məlum idi. Buna görə də, Schr'dinger əsaslandırdı ki, genetik material böyük uzunluğa və böyük sabitliyə malik xətti molekul olmalıdır, çünki belə bir sabitlik yalnız onun "aperiodik kristal" adlandırdığı şeydə əldə edilə bilər. Bu, böyük bir fikir idi və genin nə vaxtsa kimya və fizika baxımından başa düşüləcəyinə ümid verdi.

    Bakteriyaların öldürülməsi (Gates, 1930) və göbələk sporlarının öldürülməsi və mutasiyası üçün fəaliyyət spektrləri (Emmons & Hollaender, 1939) 265 nm ətrafında zirvələr göstərdi və bu, nuklein turşusunun UV bioloji təsiri üçün xromofor olduğunu göstərir. Onlar öz şərhlərində ehtiyatlı idilər və işin nuklein turşusunun hüceyrələrin genetik materialı olduğunu göstərdiyini iddia etmədilər. Beləliklə, Qeyts (1934) öz ​​mərclərini öldürmək üçün fəaliyyət spektrlərinin olduğunu bildirərək hedcinq etdi. Staphylococcus aureus və onun fajı əyrilərə bənzəyirdi ". ultrabənövşəyi işığın protoplazma, zülallar, müəyyən amin turşuları və nukleoproteinlər və müəyyən fermentlər tərəfindən xüsusi udulması üçün". Və Zelle və Hollaender (1955), (səh. 415) belə nəticəyə gəldilər ki, "artan dəlillər göstərir ki, .ultrabənövşəyi. radiasiyanın bakteriyalara təsirlərinin böyük bir hissəsi dolayıdır və ilkin reaksiyalar arasında baş verən, böyük ölçüdə naməlum reaksiyalar zəncirini əhatə edir. kvant udma və son ölümcül və ya mutagen dəyişiklik.

    Beləliklə, Avery et al. (1944) və Hershey və Chase (1952) genetik material kimi DNT-nin əsl kəşfçiləridir. Hətta o zaman bu, könülsüz qəbul edilən bir nəticə idi. Bəzi işçilər zülalın yüksək məlumat tərkibinə görə (20 amin turşusu) daha çox ehtimal olunan genetik material olduğu və DNT (yalnız 4 nukleotid) dəstəkləyici bir çərçivə rolunu oynadığı fikrində qaldılar. Şübhə edənlər Avery və digərlərinin (1944) transformasiya prinsipində az miqdarda zülalın olduğunu və genetik məlumatı daşıya biləcəyini iddia etdilər.

    Ancaq 1952-ci ildə DNT genetik material kimi qəbul olunsa da, genom üçün tələb olunan böyük sabitlik fikri o dövrlərdə elm adamlarının DNT-nin yalnız rentgen şüaları və ya ionlaşma kimi enerjili hadisələrlə mutasiya ilə dəyişdirilə biləcəyini düşünməyə vadar etdi. UV ilə kimyəvi dəyişiklik. Hüceyrə mübadiləsi kimi adi şeylər tərəfindən DNT-nin davamlı olaraq zədələnə biləcəyi fikri, zərərin tez-tez və dəqiq bir şəkildə təmir edilməsini tələb edərdi, o dövrdə ağlasığmaz bir fikir idi. Zədələnmiş bir molekulu bərpa edə biləcək heç bir molekulyar sistem məlum deyildi.

    PR bakteriyaları öldürmək və mutasiya etmək üçün Albert Kelner (1949a) tərəfindən kəşf edilmişdir. Növbəti ildə Dulbecco (1950) PR üçün hədəf molekul kimi DNT-yə işarə edərək, T-faqların bakteriyaların içərisində fotoreaktivləşdirilə biləcəyini tapdı. Bununla belə, heç kimin PR-nin bir ferment tərəfindən sadə DNT təmirini əhatə edə biləcəyini düşündüyü aydın deyil. Bir çox erkən tədqiqatlar onun DNT-ni zədələyən mühitdə zəhərləri zərərsizləşdirərək hərəkət etməli olduğunu güman edirdi (məsələn, Novick və Szilard, 1949).

    Bütün bunlar Rupert və digərlərinin hesabatı ilə dəyişdi. (1958) PR istehsal edilə bilər in vitro enzimatik reaksiya ilə. Birdən DNT-nin birbaşa təmir oluna biləcəyi və təmirin dəqiq olduğu məlum oldu. Təxminən bu zaman biz DNT polimerazalarının fantastik imkanlarından və ribosomların mürəkkəbliyindən xəbərdar olurduq. Fotoliazların strukturları 1990-cı illərdə məlum olduğu üçün, bu fermentlərin dimerləri DNT ikiqat spiralından çıxarmaq, enerjinin uzaq xromoforlardan rezonansla ötürülməsi, ardınca isə dimerlərin redoks təmiri kimi təəccüblü manevrləri yerinə yetirmək qabiliyyəti, fotosintetik reaksiya mərkəzlərinin və oksidləşdirici maddələr mübadiləsinin elektron-nəqliyyat sistemlərinin fermentlərinin kompleks qabiliyyətləri. Bəzi UV-C təmir molekulları, məsələn, UVDE, hətta birdən çox UV-C fotoməhsulunu, eləcə də bir neçə qeyri-UV-induksiya edən əlavələri təmir edə bilər.

    Fotobiologiyanın bir çox erkən işçiləri fəlsəfi mülahizə ilə motivasiya edilmişdilər: Həyat işıq dünyasında təkamül etdiyi üçün bioloji sistemlərin işıqla bir çox qarşılıqlı əlaqəsi, o cümlədən onun zərərli təsirləri üçün uyğunlaşma olmalıdır. Bəşəriyyət əsrlər boyu günəş işığının bitki həyatı üçün enerji verdiyini bilir və biz bilirik ki, son təhlildə bütün heyvanlar qida zəncirində haradasa bitkilərdən asılı olduqları üçün fotosintez əsas şərtdir. enerji yer üzündə həyat üçün tələb. İndi bilirik ki, bitkilərin fotosintetik strukturları olduqca mürəkkəbdir, bir çox xromoforlar fotosintetik reaksiya mərkəzinə qidalanır (buna görə də bizim gözəl payız rənglərimiz) və fotosintez xlorofildən başqa əsas kofaktorlarla işləyə bilər.

    İşıq da təmin edir nəzarət fototropizm və fotoperiodizmdə olduğu kimi biokimyəvi proseslərin. İndi aydın olur ki, bəzi idarəetmə sistemləri bitkilərin mavi işıq reaksiyalarında kriptoxromlardan, meyvə milçəklərində və siçanlarda sirkadiyalı saatlardan və bəlkə də köçəri heyvanlarda maqnit reseptorlarından istifadə edir. Kriptokromlar DNT fotoliazları ilə molekulyar oxşarlığa malikdirlər təmir yüngül zərər. Bütün bunlar çox fərqli funksiyalar üçün oxşar zülallardan istifadənin təbiətdəki böyük iqtisadiyyatını əks etdirir (bax A. Sancar, 2008).

    Belə mürəkkəb molekulyar funksiya fotobiologiyanın ilk dövrlərində təsəvvür olunmurdu. Bu, bir paradiqma dəyişikliyi idi və bizi molekulyar fotobiologiyanın gələcəyi haqqında çox sadə düşünməmək barədə xəbərdar etməlidir. Hələ çox şey öyrənilməlidir.

    Avery, O.T., C.M. MacLeod & M. McCarty 1944 Pnevmokok növlərinin transformasiyasını induksiya edən maddənin kimyəvi təbiəti üzrə tədqiqatlar: III tip pnevmokokdan təcrid olunmuş dezoksiribonuklein turşusu fraksiyasının transformasiyaya induksiyası. J. Exptl. Med. 79, 137-158

    Bawden, F.C. & A. Kleczkowski 1952 Yüksək bitkilərin ultrabənövşəyi zədələnməsi görünən işığın təsirinə məruz qalır. Təbiət 169, 90-91.

    Beukers, R. & W. Berends 1960 Timin şüalanma məhsulunun ayrılması və identifikasiyası. Biokim. Biofiz. Acta 41, 550-551.

    Beukers, R., A.P.M. Eker & P.H.M. Lohman 2008 50 il timin dimer. DNT Repair 7, 530-543.

    Beukers, R., J. Ijlstra & W. Berends 1958 Ultrabənövşəyi işığın nuklein turşularının bəzi komponentlərinə təsiri. II. Sürətlə dondurulmuş məhlullarda. Tövsiyə. Trav. Çim. 77, 729-732.

    Bowman, K.K., K. Sidlik, C.A. Smith, J.S. Taylor, P.W. Doetsch & G.A. Freyer 1994 Yeni ATP-dən asılı olmayan DNT endonükleaz Schizosaccharomyces pombe siklobutan pirimidin dimerlərini və 6-4 fotoməhsulunu tanıyan. Nuklein turşuları Res. 22, 3026-3032.

    Boyce, R.P. & P. ​​Howard-Flanders 1964 Ultrabənövşəyi işığın yaratdığı timin dimerlərinin DNT-dən ayrılması. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 51, 293-300.

    Castellani A., J. Jagger və R.B. Setlow 1964 Fotoreaktivləşdirmə və maye tutma bərpasının üst-üstə düşməsi. Escherichia coli B. Elm 143, 1170-1171.

    Chigancas, V., E.N. Miyaji, A.R. Muotri, J. F. Jacysyn, G.P. Amarente-Mendes, A. Yasui və C.F.M. Menck 2000 Photorepair, marsupial fotoliaz genini ifadə edən insan hüceyrələrində ultrabənövşəyi şüaların yaratdığı apoptozun qarşısını alır. Xərçəng Araşdırması 60, 2458-2463.

    Kuk, J.S. & J.R. McGrath 1967 Metazoada fotoreaktivləşdirici ferment aktivliyi. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 58, 1359-1365.

    Dulbecco, R. 1950 Ultrabənövşəyi şüalanma ilə təsirsiz hala salınmış bakteriofaqların fotoreaktivləşdirilməsi üzrə eksperimentlər. J. Bakteriol. 59, 329-347.

    Dulbecco, R. 1955 Fotoreaktivləşdirmə. In, A. Hollaender, Ed. Radiasiya Biologiyası Cild. II: Ultrabənövşəyi və əlaqəli radiasiyalar (Nyu York: McGraw-Hill) 365-430.

    Eker, A.P.M., L. Formenoy & L.E.A. de Wit 1991 Həddindən artıq halofilik arxebakteriyada fotoreaktivləşmə Halobacterium cutirubrum. Fotokimya. Fotobiol. 53, 643-651.

    Emmons, C.W. & A. Hollaender 1939 Ultrabənövşəyi şüalanmanın dermatofitlərə təsiri. II. Sporların monoxromatik ultrabənövşəyi şüalanmaya məruz qalması nəticəsində dermatofitlərin mədəniyyətlərində yaranan mutasiyalar. Amer. J. Botanika 26, 467-475.

    Favre, A., M.Yaniv & A.M. Michelson 1969 4-tiouridinin fotokimyası Escherichia coli tRNA 1 Val. Biokimya. Biofiz. Res. Kommun. 37, 266-271.

    Geyts, F.L. 1930 Ultrabənövşəyi işığın bakterisid təsirinin öyrənilməsi. III. Ultrabənövşəyi işığın bakteriyalar tərəfindən udulması. J. General Physiol. 14, 31-42.

    Geyts, F.L. 1934 Şüalanmanın nəticələri Staphylococcus aureus monoxromatik ultrabənövşəyi işığı olan bakteriofaq. J. Exptl. Med. 60, 179-188.

    Goosen, N. & G.F. Moolinaar 2008 Bakteriyalarda UV zərərinin təmiri. DNT Repair 7, 353-379.

    Yaşıl, G. & A.M. MacQuillan 1980 Ultrabənövşəyi şüaların yaratdığı kiçik mutasiya zədəsinin fotoreparatı Saccharomyces cerevisiae məhsulunu tələb edir PHR1 gen. J. Bakteriol. 144, 826-829.

    Zərər. H. 1978 Qeyri-ionlaşdırıcı şüalara məruz qaldıqdan sonra məməlilərin hüceyrələrində zədələnmə və təmir: I. Siçovul kenquru hüceyrələrinin ultrabənövşəyi və görünən işıq şüalanması (Potorous tridactylus) və fototəmir edilə bilən zərərin təyini in vitro. Mutasiya Tədqiqatı 50, 353-366.

    Hart, R.W., R.B. Setlow və A.D. Woodhead 1977 DNT-dəki pirimidin dimerlərinin şişlərə səbəb ola biləcəyinə dair sübut. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 74, 5574-5578.

    Hausser, K.W. & H. von Oehmcke 1933 Lichtbräunung an Fruchtschalen. Strahlentherapie 48, 223-229.

    Hershey, A.D. & M. Chase 1952 Bakteriofaqların böyüməsində virus zülalının və nuklein turşusunun müstəqil funksiyaları. J. General Physiol. 36, 39-56.

    Hitomi, K., H. Nakamura, S-T. Kim, T. Mizukoshi, T. Ishikawa, S. Iwai & T. Todo 2001 (6-4) fotoliaz reaksiyasında iki histidinin rolu. J. Biol. Kimya. 276, 10103-10109.

    Hollaender, A. 1943 Uzun ultrabənövşəyi və qısa görünən şüalanmanın (3500-4900 Å) təsiri. Escherichia coli. J. Bakteriol. 46, 531-541.

    İkenaga, M., M.H. Patrick & J. Jagger 1971 Öldürmənin fotoreaktivləşdirilməsi Streptomyces - III. Pirimidin dimerlərinin və əlavələrinin fotolizi üçün fəaliyyət spektrləri S. griseusS. griseus PHR-1. Fotokimya. Fotobiol. 14, 175-187.

    İvatsuki, N., C.D. Joe & H. Werbin 1980 Çörək mayasından alınan dezoksiribonuklein turşusu fotoliazının flavoprotein olduğuna dair sübut. Biokimya 19, 1172-1176.

    Jagger, J. 1958 Fotoreaktivləşdirmə. Bakteriol. Vəhy 22, 99-142.

    Jagger, J. 1960 Fotoreaktivləşdirmə. In, A. Hollaender, Ed. Radiasiyadan Mühafizə və Bərpa (New York, Pergamon Press) 352-377.

    Jagger, J. 1967 Ultraviyole Fotobiologiyada Tədqiqata Giriş (Old Tappan NJ: Prentice-Hall).

    Jagger, J. 2004 Fotoreaktivləşdirmə üçün monoxromatorlar və fəaliyyət spektrləri üzərində şəxsi əkslər. J. Fotokimya. Fotobiol. B. Biologiya 73, 109-114.

    Jagger, J. & R. Latarjet, 1956-cı il. Foto-restoran üçün "Specters" fəaliyyətləri E. coli B/r. Ann. Inst. Pasteur 91, 858-873.

    Jagger, J. & R.S. Stafford 1962 Mikroorqanizmlərdə ultrabənövşəyi zərərdən fotomühafizənin bioloji və fiziki diapazonları. Fotokimya. Fotobiol. 1, 245-257.

    Jagger, J. & R.S. Stafford 1965 Fotoreaktivləşmənin iki mexanizmi üçün sübut Escherichia coli B. Biofizik. J. 5, 75-88.

    Jagger, J., D.M. Prescott & M.E. Gaulden 1969 Bölünmənin gecikdirilməsində, öldürülməsində və fotoreaktivləşməsində nüvə və sitoplazmanın rolunun ultrabənövşəyi mikroşüa ilə tədqiqi. Amoeba proteus. Exptl. Cell Res. 58, 35-54.

    Jagger, J., R.S. Stafford & J.M. Snow 1969 Timin-dimer və fəaliyyət spektri ilə dolayı fotoreaktivləşmə üçün sübut Escherichia coli. Fotokimya. Fotobiol. 10, 383-395.

    Jagger, J., H. Takebe & J.M. Snow 1970-ci ildə öldürülmənin fotoreaktivləşdirilməsi Streptomyces: Fəaliyyət spektrləri və kinetik tədqiqatlar. Fotokimya. Fotobiol. 12, 185-196.

    Jagger, J., W.C. Wise & R.S. Stafford 1964-cü ildə yaxın ultrabənövşəyi şüalanma nəticəsində böyümə və bölünmənin gecikməsi Escherichia coli B və onun fotoqoruma və maye saxlama bərpasında rolu. Fotokimya. Fotobiol. 3, 11-24.

    Kao, Y-T., C. Saxena, L. Wang, A. Sancar & D. Zhong 2005 Fotoliaz ilə DNT-də timin dimerinin təmirinin birbaşa müşahidəsi. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 102, 16128-16132.

    Kelner, A. 1949a Görünən işığın bərpasına təsiri Streptomyces griseus ultrabənövşəyi şüalanma nəticəsində yaranan konidiya. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 35, 73-79.

    Kelner, A. 1949b Ultrabənövşəyi şüalanmanın fotoreaktivləşdirilməsi Escherichia coli, dozanın azaldılması prinsipinə və ultrabənövşəyi ilə səbəb olan mutasiyaya xüsusi istinadla. J. Bakteriol. 58, 511-522.

    Kelner, A. 1951 Ultrabənövşəyi şüalananların fotoreaktivləşdirilməsi üçün fəaliyyət spektrləri Escherichia coliStreptomyces griseus. J. General Physiol. 34, 835-852.

    Kelner, A. 1953 Ultrabənövşəyi şüalanmış və fotoreaktivləşdirilmiş şəraitdə böyümə, tənəffüs və nuklein turşusu sintezi. Escherichia coli. J. Bakteriol. 65, 252-262.

    Kim, S-T. & A. Sancar 1993 Fotokimya, fotofizika və DNT fotoliazı ilə pirimidin dimerinin təmiri mexanizmləri. Fotokimya. Fotobiol. 57,895-904.

    Kim, S-T., K. Malhotra, C.A. Smith, J-S. Taylor & A. Sancar 1994 (6-4) fotoməhsul DNT fotoliazının xarakteristikası. J. Biol. Kimya. 269, 8535-8540.

    Ley, R.D. 1984 Marsupialın epidermisində pirimidin dimerlərinin fotoreparatı Monodelphis domestica. Fotokimya. Fotobiol. 40, 141-143.

    Ley, R.D. 1985 UV-induksiya etdiyi pirimidin dimerlərinin və marsupialda eritemaların fotoreaktivasiyası Monodelphis domestica. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 82, 2409-2411.

    Ley, R.D., L.A. Applegate, R.S. Padilla & T.D. Stuart 1989-cu ildə ultrabənövşəyi şüalanmanın yaratdığı bədxassəli melanoma Monodelphis domestica. Fotokimya. Fotobiol. 50, 1-5.

    Li, J., S-T. Kim & A. Sancar 1993 İnsanlarda DNT-nin fotoreaktivləşdirici fermentinin olmamasının sübutu. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 90, 4389-4393.

    Li, J., T. Uchida, T. Todo & T. Kitagawa 2006 Rezonans Raman spektroskopiyası ilə aşkar edildiyi kimi siklobutan pirimidin fotoliaz və (6-4) fotoliaz arasındakı oxşarlıqlar və fərqlər. J. Biol. Kimya. 281, 25551-25559.

    Meador, J.A., R.B. Walter və D.L. Mitchell 2000 Platyfishlərdə UV fotozərərlərinin induksiyası, paylanması və təmiri Xiphophorus signum. Fotokimya. Fotobiol. 72, 260-266.

    Minato, S. & H. Werbin 1971 Çörək mayasından təcrid olunmuş dezoksiribonuklein turşusu ilə fotoreaktivləşdirici fermentlə əlaqəli xromoforik materialın spektral xassələri. Biokimya 10, 4503-4508.

    Minato. S. & H. Werbin 1972 Mavi-yaşıl yosunlardan DNT-fotoreaktivləşdirici fermentlə əlaqəli xromoforun həyəcan və flüoresan spektrləri. Anacystis nidulans. Fotokimya. Fotobiol. 15, 97-100.

    Novick, A. & L. Szilard 1949 Ultra-bənövşəyi təsirsiz hala salınmış bakteriyaların işıqla yenidən aktivləşdirilməsi üzrə təcrübələr. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 35, 591-600.

    Park, H.W., S-T. Kim, A. Sancar & J. Deisenhofer 1995 DNT fotoliazının kristal quruluşu Escherichia coli. Elm 268, 1866-1872.

    Payne, G. & A. Sancar 1990 E-FADH 2-MTHF formalarının mütləq fəaliyyət spektri Escherichia coli DNT fotoliaz. Biokimya 29, 7715-7727.

    Prakash, L. 1975 Ultrabənövşəyi işığın aşağı dozaları ilə şüalanmış mayanın nüvə və mitoxondrial DNT-də pirimidin dimerlərinin təmiri. J. Mol. Biol. 98, 781-795.

    Preiss, J.W. & R. Setlow 1956 Bəzi amin turşularının, peptidlərin, nuklein turşularının və zülalların ultrabənövşəyi vakuumda spektrləri. J. Chem. Fizik. 25, 138-141.

    Ramabhadran, T.V. 1975 Yaxın ultrabənövşəyi və bənövşəyi şüaların (313-405 nm) DNT, RNT və zülal sintezinə təsiri. E. coli B/r: Böyümə gecikməsi üçün təsirlər. Fotokimya. Fotobiol. 22, 117-123.

    Ramabhadran, T.V. & J. Jagger 1975 DNT-yə qarşı dəlil, 334 nm-nin səbəb olduğu böyümə gecikməsinin hədəfi kimi. Escherichia coli. Fotokimya. Fotobiol. 21, 227-233.

    Ramabhadran, T.V. & J. Jagger 1976 Böyümə gecikməsi mexanizmi Escherichia coli yaxın ultrabənövşəyi radiasiya ilə. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 73, 59-63.

    Rupert, C.S., S.H. Goodgal & R.M. Herriott 1958 Fotoreaktivləşdirmə in vitro ultrabənövşəyi təsirsiz hala gətirilir Hemofil influenzae çevirən amil. J. General Physiol. 41, 451-471.

    Rupert, C.S. 1962a DNT-də ultrabənövşəyi zədələnmənin fotoenzimatik təmiri. I. Reaksiyanın kinetikası. J. General Physiol. 45, 703-724.

    Rupert, C.S. 1962b DNT-də ultrabənövşəyi zədələnmənin fotoenzimatik təmiri. II. Ferment-substrat kompleksinin əmələ gəlməsi. J. General Physiol. 45, 725-741.

    Ryoji, M., H. Katayama, H. Fusamae, A. Matsuda. F. Sakai və H. Utano 1996 Mitoxondrial lizatda DNT zədəsinin təmiri Xenopus laevis oositlər. Nuklein turşuları Res. 24, 4057-4062.

    Sancar, G.B. 1990 DNT fotoliazları: Fiziki xüsusiyyətlər, təsir mexanizmi və qaranlıq təmirdə rolları. Mutat. Res. 236, 147-160.

    Sancar, A. 1994 DNT fotoliazının strukturu və funksiyası. Biokimya 33, 2-9.

    Sancar, A. 1996 Fotoliyazlar üçün "Tarixin sonu" yoxdur. Elm 272, 48-49.

    Sancar, G.B. 2000 Enzimatik fotoreaktivləşmə: 50 il və hesablama. Mutat. Res. 451, 25-37.

    Sancar, A. 2008 Fotoliyazın strukturu və funksiyası və in vivo enzimologiya: 50 illiyi. J. Biol. Kimya. 283, 32153-32157.

    Sancar, G.B., F.W. Smith & P.F. Heelis 1987 Mayanın PHR1 fotoliazının an Escherichia coli həddən artıq istehsal gərginliyi və fermentin daxili xromoforlarının xarakteristikası. J. Biol. Kimya. 262, 15457-15464.

    Sancar, G.B., F.W. Smith & A. Sancar 1985 Binding of Escherichia coli UV şüalanmış DNT-yə DNT fotoliaz. Biokimya 24, 1849-1855.

    Schild, D., J. Johnson, C. Chang & R.K. Mortimer 1984 Klonlaşdırılması və xəritələşdirilməsi Saccharomyces cerevisiae fotoreaktivasiya geni PHR1. Mol. Hüceyrə Biol. 4, 1864-1870.

    Setlow, J.K. & R.B. Setlow 1963 Dezoksiribonuklein turşusunda fotoreaktiv ultrabənövşəyi lezyonun təbiəti. Təbiət 197, 560-562.

    Setlow, J.K., M.E. Boling & F.J. Bollum 1965 DNT-də fotoreaktiv lezyonların kimyəvi təbiəti. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 53, 1430-1436.

    Setlow, R.B. & W.L. Daşıyıcı 1964 Timin dimerlərinin DNT-dən yox olması: Səhvləri düzəltmə mexanizmi. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 51, 226-231.

    Setlow, R.B. & J.K. Setlow 1962 DNT-də ultrabənövşəyi ilə induksiya edilən timin dimerlərinin bioloji zədələnməsinə dair sübut. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 48, 1250-1257.

    Setlow, R.B., W.L. Carrier & F.J. Bollum 1965 UV şüalanmış poli dI:dC-də pirimidin dimerləri. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 53, 1111-1118.

    Setlow, R.B., P.A. Swenson & W.L. Daşıyıcı 1963 Timin dimerləri və hüceyrələrin ultrabənövşəyi şüalanması ilə DNT sintezinin inhibəsi.Elm 142, 1464-1466.

    Setlow, R.B., A.D. Woodhead & E. Grist 1989 Ultrabənövşəyi radiasiyanın səbəb olduğu melanoma üçün heyvan modeli: Platyfish-qılıncquyruğu hibridi. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 86, 8922-8926.

    Thiam, K. & A. Favre 1984. Yaxın ultrabənövşəyi ilə səbəb olan böyümə gecikməsinin ifadəsi və mexanizmində sərt reaksiyanın rolu. Avro. J. Biochem. 145, 137-142.

    Thomas, G. & A. Favre 1975 4-Tiouridin, yaxın ultrabənövşəyi işığın səbəb olduğu böyümə gecikməsi üçün hədəf kimi Escherichia coli. Biokimya. Biofiz. Res. Kommun. 66, 1454-1461.

    Thomas, G., K. Thiam & A. Favre 1981 tRNA tiolated pirimidinləri guanozin tetrafosfatın ultrabənövşəyi şüalara yaxın sintezi üçün hədəf kimi. Escherichia coli. Avro. J. Biochem. 119, 381-387.

    Todo, T., H. Takemori, H. Ryo, M. İhara, T. Matsunaga, O. Nikaido, K. Sato & T. Nomura. 1993 Xüsusilə ultrabənövşəyi işığın yaratdığı (6-4) fotoməhsulları təmir edən yeni fotoreaktivləşdirici ferment. Təbiət 361, 371-374.

    Todo, T., H. Ryo, K. Yamamoto, H.Toh, T. Inui, H. Ayaki, T. Nomura & M. Ikenaga 1996 Drosophila (6-4) fotoliaz, insan fotoliaz homoloqu və DNT fotoliaz-mavi-işıq fotoreseptor ailəsi. Elm 272, 109-112.

    Tsai, S-C., & J. Jagger 1981 The rols of the rel + gen və 4-thiouridine'nin öldürülməsində və fotomühafizəsində Escherichia coli yaxın ultrabənövşəyi radiasiya ilə. Fotokimya. Fotobiologiya. 33, 825-834.

    Van de Berq, B.J. və G.B. Sancar 1998 DNT fotoliazı ilə dinukleotidlərin çevrilməsi üçün sübut. J. Biol. Kimya. 273, 20276-20284.

    Varghese, A.J. & S.Y. Wang 1967 DNT-nin in vitro və in vivo ultrabənövşəyi şüalanması timindən əldə edilən üçüncü məhsulu əmələ gətirir. Elm 156, 955-957.

    Von Borstel, R.C. & S. Wolff 1955 Nüvə və sitoplazma üzərində fotoreaktivləşdirmə təcrübələri Habrobracon yumurta. Proc. Natl. akad. Sci. ABŞ 41, 1004-1009.

    Weatherwax, R.S. 1956 Desensitization Escherichia coli ultrabənövşəyi işığa. J. Bakteriol. 72, 124-125.

    Wulff, D.L. & C.S. Rupert 1962 Çörək mayasından fotoreaktivləşdirici fermentlə müalicə zamanı ultrabənövşəyi şüalanmış DNT-də timin fotodimerinin yoxa çıxması. Biokimya. Biofiz. Res. Kommun. 7, 237-240.

    Zelle, M.R. & A. Hollaender 1955 Radiasiyanın bakteriyalara təsiri. Fəsil. 10, A. Hollaender, Ed. Radiasiya Biologiyası, Cild. II: Ultrabənövşəyi və əlaqəli radiasiyalar (Nyu York: McGraw-Hill), səh. 365-430.


    JOHN JAGGER
    Con Caqqer dekabrın 27-də dinc şəkildə öldü. O, 22 fevral 1924-cü ildə New Haven CT-də East Haven CT-dən Kerri Eleanor Van Sickels və New Haven CT-dən John William Jaggerin oğlu olaraq anadan olub. Onun bir qardaşı, Hamden CT-dən 2000-ci ildə vəfat etmiş William Alexander Jagger və West Yarmouth MA-dan 2004-cü ildə vəfat etmiş bir bacısı Ruth May Tolman var idi. O, 1946-1949-cu illərdə Yale Kollecində fizika üzrə təhsil alıb, iki il Nyu Yorkdakı Memorial-Sloan Ketterinq Xərçəng Mərkəzinin fizika şöbəsində çalışıb və 1954-cü ildə biofizika üzrə fəlsəfə doktoru elmi dərəcəsi almaq üçün Yelə qayıdıb. Doktoranturadan sonrakı tədqiqatlar aparıb. Parisdəki Radium İnstitutunda, sonra doqquz il Oak Ridge Milli Laboratoriyasının Biologiya şöbəsində işləyib.

    1965-ci ildə Texasa köçdü və burada 21 il Dallasdakı Texas Universitetində biologiya professoru oldu. 1956-cı ildə Oak Ridge-də o, 2007-ci ildə vəfat edən radiasiya genetiki Mary Esther Gaulden ilə evləndi. Onların iki övladı vardı: Ostin TX-dan Tomas Alexander Cagger və Flower Mound-dan Yvonne Callahan və üç nəvəsi, Alexander John Jagger, Melani Nicole Mellinger və Kayl Allen Mellinqer. Con və Meri Ester 1965-ci ildən 2006-cı ilin fevralına qədər, Highland Village TX-də Rambling Oaks Assisted Living-ə köçdükləri zaman ailələri ilə birlikdə Dallasda yaşayırdılar.

    1986-cı ildə UT-Dallasdan təqaüdə çıxdı və elm və cəmiyyətin problemləri üzərində işləmək və yazmaq üçün getdi. 1990-cı illərdə o, UNA-ABŞ-ın (Birləşmiş Millətlər Təşkilatının) Dallas bölməsinin, Texasda (nüvə tullantıları) Məsuliyyətli utilizasiya üzrə Vəkillərin Məsləhət Şurasının və Şimali Texas Şöbəsinin Sağlamlıq Fizikası Cəmiyyətinin şurasında xidmət etmişdir. . O, Hillcrest Meşə Qonşuluq Assosiasiyasında fəal idi, cinayətə nəzarəti təşkil etməyə və idarə etməyə kömək etdi.

    Con biofizik və fotobioloq idi. O, ilk növbədə ultrabənövşəyi işığın bakteriyalara təsiri üzərində işləmişdir. UT-Dallasda aspirant T.V.Ramabhadran ilə işləyərək bakteriyalarda günəş işığının yaratdığı böyümənin ləngiməsi mexanizmini kəşf etdilər. O, üç il ərzində Fotokimya və Fotobiologiya jurnalının redaktoru və 1991-ci ildə onu Həyat Boyu Uğur Mükafatı ilə təltif edən Amerika Fotobiologiya Cəmiyyətinin prezidenti (1983-84) olub. O, təxminən 70 elmi məqalə və 4 elmi kitab yazdı, o cümlədən Nüvə Aslanı: Nüvə Enerjisi və Nüvə Müharibəsi haqqında hər bir vətəndaşın bilməli olduğu (plenum, 1991) və Elm və Dini Hüquq: Amerikalıların hər ikisi haqqında nə bilməli (iUniverse, 2010). ).

    O, həmçinin iki şəxsi Kitabını nəşr etdirdi: Kov Günləri: Bir Alimin Dənizkənarı Uşaqlığı (2002) və Dənizdən Prairiyaya: Bir Ömür Boyu Şeirlər (2003). O, aviasiyanı sevirdi, İkinci Dünya Müharibəsi zamanı aviasiya mühəndisliyi sahəsində təlim keçmiş və işləmişdir və Texasda alət reytinqi ilə özəl pilot olmuşdur. Gəncliyində üzdüyü və üzdüyü dəniz sahilində böyüdüyü üçün su idmanını da çox sevirdi. O, xüsusilə hər gün dizayn etdiyi və üzdüyü Dallasdakı arxa həyətindəki hovuzu ilə fəxr edirdi. Ailə orada bir çox dördüncü iyul şənliklərindən həzz aldı. Uşaqları ilə birlikdə 3 həftəlik tətil səfərlərində ABŞ, Avropa və Karib dənizinin bir çox yerinə səyahət etdilər. Onlar açıq havanı sevirdilər və tez-tez gəzinti və düşərgə salırdılar. Con uşaqları və nəvələri üçün uşaq şeirləri və macəra kitabları oxumaqdan həzz alırdı. O və Meri Ester 1988-2002-ci illərdə hər il xaricə səfərlər edirdi. Onlar Avropanın bir çox ölkəsində, eləcə də Şərqi Sakit okeanda olub, Afrika safarisinə çıxıblar. Dallas Birinci Unitar Kilsəsinin və Amerika Humanist Assosiasiyasının üzvü idi. Şənbə günü anım mərasimi olacaq. 17 yanvar saat 12:00. Dallas Birinci Unitar Kilsəsində, 4015 Normandy Ave. Dallas, TX 75025. İanələr Texas Təbiəti Mühafizə Təşkilatına verilə bilər.
    8 yanvar 2015-ci ildə Dallas Morning News jurnalında dərc edilmişdir


    Müxtəlif işıq spektrlərinin maya udulması - Biologiya

    Dermatologiya şöbəsi, Harvard Tibb Məktəbi, BAR 414
    Wellman Fototibb Mərkəzi, Massaçusets Ümumi Xəstəxanası
    40 Blossom Street, Boston MA 02114
    [email protected]
    www.mgh.harvard.edu/wellman/people/mhamblin.asp

    Ağrı, iltihab və ödemi azaltmaq, yaraların, daha dərin toxumaların və sinirlərin sağalmasını təşviq etmək və toxuma zədələnməsinin qarşısını almaq üçün aşağı səviyyədə görünən və ya yaxın infraqırmızı (NIR) işığın istifadəsi lazerlərin ixtirasından bəri təxminən qırx il ərzində məlumdur. Əvvəlcə lazer işığının (yumşaq və ya soyuq lazerlər) özünəməxsus xüsusiyyəti olduğu düşünülən mövzu indi qeyri-koherent işıqdan istifadə edərək fotobiomodulyasiya və fotobiostimulyasiyanı əhatə edəcək şəkildə genişləndi. In vitro, heyvan modellərində və randomizə edilmiş nəzarət edilən klinik sınaqlarda aparılan təcrübələrin müsbət nəticələri barədə çoxlu hesabatlara baxmayaraq, LLLT mübahisəli olaraq qalır. Bu, çox güman ki, iki əsas səbəblə bağlıdır: birincisi, müsbət təsirlərin altında yatan biokimyəvi mexanizmlər tam başa düşülməmişdir, ikincisi, dalğa uzunluğu, axıcılıq, güc sıxlığı, nəbz strukturu və müalicə vaxtı kimi çox sayda işıqlandırma parametrləri arasında rasional seçimin mürəkkəbliyi. bir sıra mənfi tədqiqatların, eləcə də bir çox müsbət araşdırmaların nəşrinə səbəb olmuşdur. Xüsusilə, aşağı işıq səviyyələrinin yüksək səviyyələrdən daha yaxşı təsir göstərdiyi yerlərdə ikifazalı doza reaksiyası tez-tez müşahidə edilmişdir.

    Bu giriş icmalı görünən işığın məməlilər hüceyrələrinə təsirindən məsul olan bəzi təklif olunan hüceyrə xromoforlarını, o cümlədən sitoxrom c oksidazı (NIR-də udma zirvələri ilə) və fotoaktiv porfirinləri əhatə edəcəkdir. Mitoxondrilərin işığın ilkin təsirləri üçün ehtimal yeri olduğu düşünülür, bu da ATP istehsalının artmasına, reaktiv oksigen növlərinin modulyasiyasına və transkripsiya faktorlarının induksiyasına səbəb olur. Bu təsirlər öz növbəsində hüceyrə proliferasiyası və miqrasiyasının artmasına (xüsusilə fibroblastlar tərəfindən), sitokinlərin, böyümə faktorlarının və iltihab vasitəçilərinin səviyyələrində modulyasiyaya və toxumaların oksigenləşməsinin artmasına səbəb olur. Heyvanlarda və xəstələrdə bu biokimyəvi və hüceyrə dəyişikliklərinin nəticələrinə xroniki yaraların sağalmasının artması, idman zədələrində və karpal tunel sindromunda yaxşılaşma, artrit və neyropatiyalarda ağrıların azalması, infarkt, insult, sinir zədələnməsindən sonra zədələrin yaxşılaşdırılması kimi faydalar daxildir. , və retinal toksiklik.

    1967-ci ildə, ilk işləyən lazer icad edildikdən bir neçə il sonra Macarıstanın Semmelweis Universitetində, Budapeştdə Endre Mester lazer şüalarının siçanlarda xərçəngə səbəb olub-olmadığını yoxlamaq istədi [1]. O, dorsal tükləri qırxdı, onları iki qrupa ayırdı və bir qrupa aşağı güclü yaqut lazer (694 nm) ilə lazer müalicəsi verdi. Onlar xərçəngə tutulmadılar və onu təəccübləndirdi ki, müalicə olunan qrupdakı saçlar müalicə olunmayan qrupdan daha tez uzandı. Bu, "lazer biostimulyasiyasının" ilk nümayişi idi. O vaxtdan bəri koherent işıq mənbələri (lazerlər) və ya qeyri-koherent işıq (işıq diodları, LEDlər) ilə tibbi müalicə onun uşaqlıq və yeniyetməlik dövründən keçdi. Hazırda "soyuq lazer", "yumşaq lazer", "biostimulyasiya" və ya "fotobiomodulyasiya" kimi tanınan aşağı səviyyəli lazer (və ya işıq) terapiyası (LLLT) dünyanın bir çox yerində fiziki terapiyanın bir hissəsi kimi tətbiq olunur. Əslində, işıq terapiyası insanların istifadə etdiyi ən qədim terapevtik üsullardan biridir (tarixdə misirlilər tərəfindən günəş terapiyası kimi, daha sonra Nils Finsenin 1904-cü ildə Nobel mükafatı aldığı UV terapiyası kimi [2]). Lazerlərin və LED-lərin işıq mənbələri kimi istifadəsi işıq terapiyasının texnoloji inkişafında növbəti addım idi və bu, hazırda dünyada hər gün minlərlə insana tətbiq olunur. LLLT-də sual artıq işığın bioloji təsirlərə malik olub-olmaması deyil, terapevtik lazerlərdən və LED-lərdən alınan enerjinin hüceyrə və orqanizm səviyyəsində necə işləməsi və bu işıq mənbələrinin müxtəlif istifadələri üçün optimal işıq parametrlərinin hansı olmasıdır.

    Hüceyrə mədəniyyəti [3], heyvan modelləri [4] və klinik tədqiqatlarda çoxsaylı tədqiqatlarla nümayiş etdirilən mühüm məqamlardan biri nəticənin çatdırılan ümumi işıq enerjisi sıxlığı (fluence) ilə müqayisə edildiyi zaman ikifazalı doza reaksiyası konsepsiyasıdır. Müəyyən edilmişdir ki, hər hansı xüsusi tətbiq üçün optimal işıq dozası mövcuddur və bu optimal dəyərdən aşağı və ya daha əhəmiyyətli dərəcədə, optimal dəyərdən böyük dozalar azalmış terapevtik nəticəyə malik olacaq və ya yüksək işıq dozaları üçün mənfi nəticə verəcəkdir. hətta nəticələnə bilər. Sübutlar göstərir ki, həm enerji sıxlığı, həm də güc sıxlığı lazer terapiyasının effektivliyi üçün əsas bioloji parametrlərdir və onların hər ikisi həddlərlə işləyə bilər (yəni, lazer terapiyasının effektiv olduğu hər iki parametr üçün aşağı və yuxarı eşik həddi və hansı parametrlərdən kənarda). lazer terapiyası hər hansı bir təsir göstərmək üçün çox zəifdir və ya o qədər intensivdir ki, toxuma inhibə olunur) [5].

    Texnikanın LOW səviyyəli adlandırılmasının səbəbi ablasyon, kəsmə və termal laxtalanma toxuması üçün tətbiq edilən lazer terapiyasının digər formaları ilə müqayisədə çatdırılan enerji sıxlığının optimal səviyyələrinin aşağı olmasıdır. Ümumiyyətlə, LLLT üçün istifadə olunan güc sıxlıqları dalğa uzunluğundan və toxuma növündən asılı olaraq toxumanın qızdırılması üçün lazım olandan, yəni 100 mVt/sm 2-dən azdır.

    2. FİZİKİ MEXANİZMLER

    Kvant mexaniki nəzəriyyəsinə görə, işıq enerjisi fotonlardan və ya diskret elektromaqnit enerji paketlərindən ibarətdir. Fərdi fotonun enerjisi yalnız dalğa uzunluğundan asılıdır. Buna görə də, işığın "dozasının" enerjisi yalnız fotonların sayından və onların dalğa uzunluğundan və ya rəngindən asılıdır (mavi fotonlar yaşıl fotonlardan daha çox enerjiyə malikdir, qırmızıdan daha çox enerjiyə malikdir, NIR-dən daha çox enerjiyə malikdir və s.) . Canlı toxumaya daxil olan fotonlar ya udula, ya da səpələnə bilər. Səpələnmiş fotonlar nəticədə udulacaq və ya diffuz əksetmə şəklində toxumadan qaçacaqlar. Udulmuş fotonlar toxuma daxilində yerləşən üzvi molekul və ya xromoforla qarşılıqlı əlaqədə olur. Bu fotonlar spektrin qırmızı və ya NIR bölgələrində dalğa uzunluqlarına malik olduğundan, bu fotonları udan xromoforlar molekulyar orbitallarda delokalizasiya olunmuş elektronlara sahib olurlar ki, bu elektronlar əsas vəziyyətdən birinci həyəcanlanmış vəziyyətə qədər həyəcanlandırıla bilər. foton. Termodinamikanın birinci qanununa görə, toxumaya çatdırılan enerji qorunmalıdır və aşağı səviyyəli lazer terapiyası toxumaya çatdırıldıqda çatdırılan işıq enerjisinə nə baş verdiyini hesablamaq üçün üç mümkün yol mövcuddur.

    İşığın canlı toxuma tərəfindən udulması zamanı baş verən ən ümumi yola daxili çevrilmə deyilir. Bu, xromoforun ilk həyəcanlı təkli vəziyyəti daha yüksəkdən aşağı elektron vəziyyətə keçdikdə baş verir. Buna bəzən "radiasiyasız de-həyəcan" deyilir, çünki heç bir foton buraxılmır. O, sistemlərarası keçiddən onunla fərqlənir ki, hər ikisi de-həyəcanlanmanın radiasiyasız üsulları olsa da, daxili çevrilmə üçün molekulyar spin vəziyyəti eyni qalır, sistemlərarası keçid üçün isə dəyişir. Elektron həyəcanlı vəziyyətin enerjisi molekulun vibrasiya rejimlərinə verilir, başqa sözlə, həyəcan enerjisi istiliyə çevrilir.

    Baş verə biləcək ikinci yol flüoresandır. Floresensiya, bir fotonun molekulyar udulmasının daha uzun dalğa uzunluğuna malik başqa bir fotonun emissiyasını tetiklediyi bir lüminesans və ya işığın təkrar emissiyasıdır. Udulmuş və buraxılan fotonlar arasındakı enerji fərqi molekulyar vibrasiya və ya istilik kimi başa çatır. Daxil olan dalğa uzunluqları xüsusi flüoroforun absorbsiya əyrisindən və Stokes sürüşməsindən asılıdır.

    İşığın toxuma xromoforu tərəfindən udulmasından sonra baş verə bilən üçüncü yol, fotokimyanın çətir kateqoriyası altında geniş şəkildə qruplaşdırılmış bir sıra prosesləri təmsil edir. İştirak edən fotonların enerjisi səbəbindən kovalent bağlar qırıla bilməz. Bununla belə, enerji ilk həyəcanlı təkli vəziyyətin əmələ gəlməsi üçün kifayətdir və bu, xromoforun uzunömürlü üçlü vəziyyətinə sistemlərarası keçiddən keçə bilər. Bu növün uzun ömür sürməsi reaksiyaların baş verməsinə imkan verir, məsələn, reaktiv növlər, təkli oksigen yaratmaq üçün enerjinin əsas molekulyar oksigenə (üçlü) ötürülməsi. Alternativ olaraq, xromoforun üçlü vəziyyəti, daha sonra superoksid yaratmaq üçün bir elektronu oksigenə köçürə bilən radikal anion meydana gətirmək üçün elektron köçürməsinə (ehtimal ki, azalma) məruz qala bilər. Lazer terapiyasında iştirak edən əsas xromoforların yerləşdiyi düşünülən mitoxondrial tənəffüs zəncirində elektron köçürmə reaksiyaları çox vacibdir. Qırmızı və ya NIR fotonun udulmasından sonra baş verə biləcək üçüncü fotokimya yolu, fermentdə kofaktor olan bir metalın bağlanma yerindən qeyri-kovalent bağlı liqandın dissosiasiyasıdır. Bu yol üçün ən çox ehtimal olunan namizəd, sitoxrom c oksidaz kimi tanınan mitoxondrial tənəffüs zəncirinin IV bölməsindəki dəmir və mis tərkibli redoks mərkəzlərinə azot oksidinin bağlanmasıdır (aşağıya bax).

    Qeyd etmək lazımdır ki, toxumalara aşağı səviyyəli lazer təsirlərini hesablamaq üçün təklif edilən başqa bir mexanizm var. Bu izahat lazer işığına xas olan lazer ləkəsi fenomeninə əsaslanır. Ləkə effekti, amplitudası və buna görə də intensivliyi təsadüfi olaraq dəyişən nəticə dalğasını vermək üçün birləşən müxtəlif fazalara malik çoxlu dalğaların müdaxiləsinin nəticəsidir. İşıqlandırılmış toxumanın hər bir nöqtəsi ikinci dərəcəli sferik dalğaların mənbəyi kimi çıxış edir. Səpələnmiş işıq sahəsinin istənilən nöqtəsindəki işıq, işıqlandırılmış səthin hər bir nöqtəsindən səpələnmiş dalğalardan ibarətdir. Səth kifayət qədər kobuddursa, bir dalğa uzunluğunu aşan yol uzunluğu fərqləri yaradaraq, faza dəyişikliklərindən daha çox faza dəyişikliklərinə səbəb olur. 2, nəticədə çıxan işığın amplitudası (və deməli, intensivliyi) təsadüfi olaraq dəyişir. Təklif edilir ki, bir-birindən təxminən 1 mikron olan ləkə ləkələri arasında intensivliyin dəyişməsi fotokimyaya səbəb olmadan mitoxondriya kimi hüceyrəaltı orqanellər daxilində kiçik, lakin dik temperatur gradientlərinə səbəb ola bilər. Bu temperatur gradientlərinin mitoxondrial maddələr mübadiləsində bəzi qeyri-müəyyən dəyişikliklərə səbəb olması təklif edilir.

    3. BİOKİMYƏSİ MEXANİZMLER

    LLT-nin böyük rol oynadığı tibb və baytarlıq təcrübəsinin bəlkə də üç əsas sahəsi var (Şəkil 1). Bunlar (i) yaraların sağalması, toxuma təmiri və toxuma ölümünün qarşısının alınması (ii) xroniki xəstəliklər və onunla əlaqəli ağrı və ödem ilə zədələnmələrdə iltihabın aradan qaldırılması (iii) nevrogen ağrıların və bəzi nevroloji problemlərin aradan qaldırılmasıdır. LLLT mexanizmlərini izah etmək üçün təklif olunan yollar ideal olaraq bütün bu şərtlərə uyğun olmalıdır.

    3.1 Toxumaların fotobiologiyası. Fotobiologiyanın birinci qanunu bildirir ki, aşağı güclü görünən işığın canlı bioloji sistemə hər hansı təsir göstərməsi üçün fotonlar bəzi molekulyar xromofor və ya fotoqəbuledicilərə aid elektron udma zolaqları tərəfindən udulmalıdır [6]. Bu xromoforun şəxsiyyətini tapmaq üçün bir yanaşma fəaliyyət spektrlərini həyata keçirməkdir. Bu, dalğa uzunluğu, dalğa sayı, tezlik və ya foton enerjisinin funksiyası kimi bioloji fotocavabı əks etdirən qrafikdir və fotoqəbuledici molekulun udma spektrinə bənzəməlidir. Strukturlaşdırılmış fəaliyyət spektrinin qurulması faktı hüceyrə fotoqəbuledicilərinin və işığın stimullaşdırdığı siqnal yollarının mövcudluğu fərziyyəsini dəstəkləyir.

    İkinci vacib mülahizə toxumanın optik xüsusiyyətlərini əhatə edir. Dokuda işığın həm udulması, həm də səpilməsi dalğa uzunluğundan asılıdır (hər ikisi spektrin mavi bölgəsində qırmızıdan daha yüksəkdir) və əsas toxuma xromoforunun (hemoqlobin) 600 nm-dən qısa dalğa uzunluqlarında yüksək udma zolaqları var. Bu səbəblərə görə, sözdə "optik pəncərə" var. İkinci vacib mülahizə toxumanın optik xüsusiyyətlərini əhatə edir. Dokuda işığın həm udulması, həm də səpilməsi dalğa uzunluğundan asılıdır (hər ikisi spektrin mavi bölgəsində qırmızıdan daha yüksəkdir) və əsas toxuma xromoforları (hemoqlobin və melanin) 600 nm-dən qısa dalğa uzunluqlarında yüksək udma zolaqlarına malikdir. Su 1150 nm-dən çox dalğa uzunluqlarında əhəmiyyətli dərəcədə udulmağa başlayır. Bu səbəblərə görə, qırmızı və NIR dalğa uzunluqlarını əhatə edən toxumada "optik pəncərə" adlanan bir pəncərə var ki, burada işığın təsirli toxuma nüfuzu maksimum dərəcədə artır (Şəkil 2). Buna görə də, mavi, yaşıl və sarı işığın optik şəffaf mədəniyyət mühitində böyüyən hüceyrələrə əhəmiyyətli təsir göstərməsinə baxmayaraq, heyvanlarda və xəstələrdə LLLT-nin istifadəsi demək olar ki, yalnız qırmızı və NIR işığını (600 - 950 nm) əhatə edir.

    3.2 Fəaliyyət spektrləri. 1989-cu ildə təklif edilmişdir ki, hüceyrə səviyyəsində LLLT mexanizmi hüceyrə tənəffüs zəncirinin komponentləri tərəfindən monoxromatik görünən və NIR radiasiyasının udulmasına əsaslanır [7]. Daxili mitoxondrial membranda 5 inteqral membran zülal kompleksi var: NADH dehidrogenaz (Kompleks I), suksinat dehidrogenaz (Kompleks II), sitoxrom c reduktaza (Kompleks III), sitoxrom c oksidaz (Kompleks IV), ATP sintaza (Kompleks V) və elektronları bir kompleksdən digərinə keçirən iki sərbəst yayılan molekul, ubiquinone və sitoxrom c (Şəkil 3). Tənəffüs zənciri elektronların NADH və FADH 2-dən (sitrik turşusu və ya Krebs dövründə istehsal olunan) oksigen molekullarına mərhələli şəkildə ötürülməsini həyata keçirir və bu transfer nəticəsində ayrılan enerjidən protonların pompalanması üçün istifadə edərək (protonların köməyi ilə) su molekulları meydana gətirir. (H + ) matrisdən membranlararası boşluğa. Bu aktiv daşıma prosesi ilə daxili membranda əmələ gələn protonların qradiyenti miniatür batareya əmələ gətirir. Protonlar bu qradientlə geri axaraq matrisə yenidən daxil ola bilər, ancaq daxili membrandakı başqa bir inteqral zülal kompleksi, ATP sintaza kompleksi vasitəsilə.


    Şəkil 3. Mitoxondrial tənəffüs zəncirinin quruluşu.

    Müxtəlif oksidləşmə vəziyyətlərində sitoxrom c oksidaz üçün əldə edilən udma spektrləri qeydə alınmış və işığa bioloji reaksiyaların təsir spektrlərinə çox oxşar olduğu müəyyən edilmişdir. Buna görə də, sitoxrom c oksidazın (Cox) məməli hüceyrələrində qırmızı-NIR diapazonu üçün əsas fotoqəbuledici olduğu təklif edilmişdir [8] (Şəkil 4). Hüceyrələrdə və toxumalarda 630 və 900 nm arasında işığı udan yeganə ən vacib molekul Koxdur (800 nm-dən çox udulmanın 50%-dən çoxuna cavabdehdir. Sitokrom C oksidazda iki dəmir mərkəzi var, haem a və haem a 3 (həmçinin) sitoxrom a və a 3) və iki mis mərkəzi, CuA və CuB [9] Tam oksidləşmiş sitoxrom c oksidaz Fe(III) oksidləşmə vəziyyətində həm dəmir atomuna, həm də Cu(II) oksidləşməsində hər iki mis atomuna malikdir. tam reduksiya olunmuş sitoxrom c oksidazda dəmir Fe(II) və mis Cu(I) oksidləşmə vəziyyətindədir.Fermentin çoxlu aralıq qarışıq valentlik formaları və CO, CN və format kimi digər koordinat liqandları mövcuddur. Fermentin bütün bir çox fərdi oksidləşmə vəziyyətləri fərqli udma spektrlərinə malikdir [10], beləliklə, yəqin ki, bildirilmiş LLLT-nin fəaliyyət spektrlərindəki cüzi fərqləri nəzərə alır.Karu qrupunun [11] son ​​məqaləsində aşağıdakı dalğa uzunluğu diapazonları verilmişdir. L-də dörd zirvə üçün LLT fəaliyyət spektri: 1) 613,5-623,5 nm, 2) 667,5-683,7 nm, 3) 750,7-772,3 nm, 4) 812,5-846,0 nm.


    Şəkil 4. Sitokrom c oksidazanın quruluşu və təsir üsulu.

    Pastore və digərlərindən bir araşdırma. [12] He-Ne lazer işıqlandırmasının (632.8 nm) təmizlənmiş sitoxrom c oksidaz fermentinə təsirini tədqiq etmiş və sitoxrom c-nin oksidləşməsinin artdığını və elektron transferinin artdığını aşkar etmişlər. Artyuxov və həmkarları [13] He-Ne lazer işıqlandırmasından sonra katalazanın ferment aktivliyinin artdığını aşkar etdilər.

    Fotonların molekullar tərəfindən udulması elektron həyəcanlı vəziyyətlərə gətirib çıxarır və nəticədə elektron ötürmə reaksiyalarının sürətlənməsinə səbəb ola bilər [14]. Daha çox elektron nəqli mütləq ATP istehsalının artmasına səbəb olur [15]. ATP sintezində işığa səbəb olan artım və artan proton qradiyenti Na + /H + və Ca 2+ /Na + antiporterlərinin və Na + /K + kimi ionlar üçün ATP ilə idarə olunan bütün daşıyıcıların aktivliyinin artmasına səbəb olur. ATPase və Ca 2+ nasosları. ATP adenil siklaza üçün substratdır və buna görə də ATP səviyyəsi cAMP səviyyəsinə nəzarət edir. Həm Ca 2+, həm də cAMP çox vacib ikinci xəbərçilərdir. Ca 2+ insan orqanizmində demək olar ki, bütün prosesləri (əzələlərin yığılması, qanın laxtalanması, sinirlərdə siqnal ötürülməsi, gen ifadəsi və s.) tənzimləyir.

    3.3 Azot oksidi və LLLT. İşıq vasitəsi ilə vazodilatasiya ilk dəfə 1968-ci ildə Furchgott tərəfindən 30 il sonra 1998-ci ildə Nobel mükafatı almasına səbəb olan azot oksidi tədqiqatında təsvir edilmişdir [16]. Digər tədqiqatçılar tərəfindən aparılan sonrakı tədqiqatlar Furchgott-un erkən işini təsdiqlədi və genişləndirdi və işığın NO-nun lokallaşdırılmış istehsalına və ya salınmasına təsir göstərmə qabiliyyətini nümayiş etdirdi və NO-nun cGMP-yə təsiri ilə vasodilatasiyanı stimullaşdırdı. Bu tapıntı onu göstərir ki, düzgün dizayn edilmiş işıqlandırma cihazları lokallaşdırılmış NO-nun mövcudluğunun artırılmasından faydalanacaq xəstələr üçün effektiv, qeyri-invaziv terapevtik vasitələr ola bilər. Bununla belə, NO-nun bu işıq vasitəçiliyi ilə buraxılmasında ən təsirli olan dalğa uzunluqları UV-A (320-400 nm) və mavi diapazonda olmaqla LLLT-də istifadə olunanlardan fərqlidir [17].

    İşığın bəzi dalğa uzunluqları hemoglobin tərəfindən udulur və bu işıqlandırma qırmızı qan hüceyrələrində (qırmızı qan hüceyrələrində) hemoglobindən (xüsusilə hemoglobin molekulunun beta zəncirindəki nitrozotiollardan) NO-nu azad edə bilər [18-20] Çünki qırmızı qan hüceyrələrində davamlı olaraq qırmızı qan hüceyrələrinə çatdırılır. müalicə sahəsində, işıq mənbəyinin altından keçən və foto enerjisinin müvafiq dalğa uzunluğuna məruz qalan hər bir yeni RBC-dən ayrıla bilən təbii NO ehtiyatı var. İşıqlandırma sahəsi altında buraxılan NO-nun yarım ömrü cəmi 2-3 saniyə olduğundan, NO-nun ifrazı çox lokal xarakter daşıyır və artan NO-nun təsirinin bədənin digər hissələrində təzahür etməsinin qarşısını alır. NO-dan vazodilatasiya onun miozini fosforilləşdirmək və damar sistemində hamar əzələ hüceyrələrini rahatlaşdırmaq üçün cGMP əmələ gətirən guanilat siklaza (GC) fermentinə təsirinə əsaslanır. Mövcud GC səviyyələri NO ilə doyduqdan və ya maksimum cGMP səviyyələrinə çatdıqdan sonra, bu bioloji birləşmələr işıqlanmadan əvvəlki vəziyyətinə qayıtmayana qədər işıqlandırma vasitəsilə əlavə vazodilatasiya baş verməyəcək. Yenə də bu təsirə vasitəçilik etdiyi nümayiş etdirilən dalğa uzunluqları əsasən LLLT üçün istifadə edilən qırmızı və NIR dalğa uzunluğu diapazonlarında deyil, UV-A və mavi diapazonlarda olur [21].

    Sitokrom c oksidazın fəaliyyəti azot oksidi (NO) tərəfindən inhibə edilir [22, 23]. Bədənin öz fermentlərindən birini zəhərləyə biləcəyinə dair bu təəccüblü kəşf əvvəlcə bir qüsur kimi rədd edildi [24], lakin bir neçə il sonra bir neçə qrup mitoxondriyanın NO [25] sintez edən bir ferment istehsal etdiyini bildirdi. NO sintazasının neyron izoformları [26]. Təklif edildi ki, təkamül təkcə oksigeni deyil, həm də NO-nu bağlamaq üçün sitoxrom c oksidazı yaratdı. Bəzi yerlərdə tənəffüsü yavaşlatmanın təsiri oksigeni hüceyrələrdə və toxumalarda başqa yerə yönəltmək idi, məsələn, NO qan damarlarını əhatə edən endotel hüceyrələrində tənəffüsü bloklayır və bu, oksigeni bu damarlardakı hamar əzələ hüceyrələrinə köçürməyə kömək edir [27].

    NO ilə mitoxondrial tənəffüsün bu şəkildə inhibə edilməsi sitoxrom c oksidazanın azalmış binanüvə mərkəzi CuB/a3 üçün NO və O 2 arasında birbaşa rəqabətlə izah oluna bilər və geri çevrilir [28]. Təklif edilmişdir ki, lazer şüalanması NO-nun bağlanma yerlərindən fotodissosiasiya yolu ilə sitoxrom c oksidazanın NO tərəfindən inhibəsini geri qaytara bilər [24, 29]. Bu koordinat bağlanması kovalent bağdan çox zəif olduğundan, bu dissosiasiya kovalent bağları qırmaq üçün kifayət qədər enerjiyə malik olmayan görünən və NIR işığı ilə mümkündür. Beləliklə, NO-nun Koksdan ayrılması tənəffüs sürətini artıracaq (“NO hipotezi”) [29]. İşıq həqiqətən həm təcrid olunmuş mitoxondriyalarda, həm də bütün hüceyrələrdə NO-nin sitoxrom oksidazla bağlanması nəticəsində yaranan inhibəni geri qaytara bilər [30]. İşıq həmçinin hüceyrələri NO-induksiya etdiyi hüceyrə ölümündən qoruya bilər. Bu təcrübələrdə dalğa uzunluğu 600 ilə 630 nm arasında olan görünən spektrdə işıqdan istifadə edilmişdir. NIR-in NO-nun olma ehtimalının az olduğu şəraitdə də sitoxrom oksidaza təsiri olduğu görünür.

    Tiina Karu NO-nun spektrin qırmızı bölgəsində LLLT-yə hüceyrə reaksiyası mexanizmində iştirak etdiyinə dair eksperimental sübutlar təqdim etdi [29]. HeLa hüceyrələrinin süspansiyonu 600-860 nm və ya diod lazerlə 820 nm-də şüalandı və 30 dəqiqəlik inkubasiyadan sonra şüşə matrisə qoşulan hüceyrələrin sayı hesablandı. NO donorları, natrium nitroprussid (SNP), qliseril trinitrat (GTN) və ya natrium nitrit (NaNO 2) şüalanmadan əvvəl və ya sonra hüceyrə süspansiyonuna əlavə edilmişdir. Hüceyrə süspansiyonunun şüalanmadan əvvəl SNP ilə müalicəsi hüceyrə yapışma xüsusiyyətini artırmaq üçün təsir spektrini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirir və NO-nun sitoxrom c oksidazına bağlanması yolu ilə şüşə matrisə bağlanan hüceyrələrin sayında işığın səbəb olduğu artımı aradan qaldırır. . Siçovullarda sümük sağalmasını stimullaşdırmaq üçün 780 nm işığın istifadəsinə dair digər in vivo tədqiqatlar [31], ürək böhranlarının yaradılmasından sonra siçovulların ürəyinə dəyən zərəri azaltmaq üçün 804 nm lazerin istifadəsi [32], NO-nun əhəmiyyətli dərəcədə artdığını göstərdi. LLLT-dən sonra işıqlandırılmış toxumalar. Digər tərəfdən, simosanın intraartikulyar yeridilməsi nəticəsində yaranan artriti olan siçanları müalicə etmək üçün qırmızı və NIR LLLT-nin istifadəsi ilə bağlı tədqiqatlar və siçovullarda yaradılmış vuruşlar üçün 660 nm lazerlə aparılan tədqiqatlar [34]. hər ikisi toxumalarda NO-nun azalmasını göstərmişdir. Bu müəlliflər bu müşahidəni LLLT-nin induksiya olunan azot oksid sintazasını (iNOS) inhibə etdiyini təklif etməklə izah etdilər.

    ATP istehsalında sitoxrom c oksidazın vasitəçiliyi ilə artan artımdan əlavə, LLLT-də başqa mexanizmlər də işləyə bilər. Bunlardan birincisini nəzərdən keçirəcəyimiz “tək-oksigen hipotezi”dir. Keçid metalı koordinasiya mərkəzləri olmayan porfirinlər [35] və bəzi flavoproteinlər [36] kimi görünən udma zolaqları olan bəzi molekullar foton udulduqdan sonra uzunmüddətli üçlü vəziyyətə çevrilə bilər. Bu üçlü vəziyyət, reaktiv növ, təkli oksigenin istehsalına səbəb olan enerji ötürülməsi ilə əsas oksigenlə qarşılıqlı əlaqə qura bilər. Bu, xərçəng hüceyrələrini öldürmək, qan damarlarını məhv etmək və mikrobları öldürmək üçün fotodinamik terapiyada (PDT) istifadə edilən eyni molekuldur. PDT üzrə tədqiqatçılar uzun müddətdir ki, PDT-nin çox aşağı dozalarının yüksək dozalarda müşahidə edilən öldürmə əvəzinə hüceyrə proliferasiyasına və toxuma stimullaşdırılmasına səbəb ola biləcəyini bilirdilər [37].

    Təklif olunan növbəti mexanizm “redoks xassələrinin dəyişdirilməsi hipotezi” idi [38]. Mitoxondrial maddələr mübadiləsinin dəyişdirilməsi və işıqlandırma ilə tənəffüs zəncirinin aktivləşdirilməsi də superoksid anionlarının, O 2 .- istehsalını artıracaq. Göstərilmişdir ki, O 2 .-nin ümumi hüceyrə istehsalı ilk növbədə mitoxondriyanın metabolik vəziyyətindən asılıdır. Hüceyrələrdəki digər redoks zəncirləri də LLLT tərəfindən aktivləşdirilə bilər. NADPH-oksidaza aktivləşdirilmiş neytrofillərdə olan bir fermentdir və qeyri-mitoxondrial tənəffüs partlamasına qadirdir və yüksək miqdarda ROS istehsalına səbəb ola bilər [39]. Bu təsirlər ev sahibi orqanizmin fizioloji vəziyyətindən, həmçinin radiasiya parametrlərindən asılıdır.

    3.4 Hüceyrə siqnalizasiyası. Hüceyrələrdə və toxumalarda mövcud olan əlaqəli redoks cütlərinin reduksiya potensialı və reduksiya qabiliyyətinin məhsullarının birləşməsi hüceyrənin redoks mühitini (redoks vəziyyətini) təmsil edir. Hüceyrədə mövcud olan redoks cütlüklərinə aşağıdakılar daxildir: nikotinamid adenin dinukleotid (oksidləşmiş/reduksiya edilmiş formalar) NAD/NADH, nikotinamid adenin dinukleotid fosfat NADP/NADPH, glutatyon/qlutatyon disulfid cütü GSH/GSSG və thioxrredoks cütü/Tioxroksid TrxSS [40]. Hüceyrə redoks vəziyyəti vasitəsilə bir neçə vacib tənzimləmə yolu vasitəçilik olunur. Redoks vəziyyətindəki dəyişikliklər çoxsaylı hüceyrədaxili siqnal yollarının aktivləşməsinə səbəb olur, nuklein turşusu sintezini, zülal sintezini, fermentlərin aktivləşdirilməsini və hüceyrə dövrünün irəliləməsini tənzimləyir [41]. Bu sitozolik reaksiyalar öz növbəsində transkripsiya dəyişikliklərinə səbəb olur. Bir neçə transkripsiya faktoru hüceyrə redoks vəziyyətindəki dəyişikliklərlə tənzimlənir. Onların arasında redoks faktor-1 (Ref-1)-dən asılı aktivator protein-1 (AP-1) (Fos və Jun), nüvə amili (B (NF-(B), p53, aktivləşdirici transkripsiya faktoru/cAMP-cavab elementi) bağlayıcı zülal (ATF/ CREB), hipoksiyaya səbəb olan amil (HIF)-1, HIF-ə bənzər amil. Şəkil 5 qoruyucu gen məhsullarının transkripsiyasına səbəb olan LLLT-dən sonra aktivləşdirilmiş redoks-həssas transkripsiya faktorlarının təsirini göstərir. Bir qayda olaraq , redoksdan asılı transkripsiya faktorlarının oksidləşmiş forması aşağı DNT-ni bağlayan aktivliyə malikdir.Ref-1 bu transkripsiya faktorlarının spesifik azalması üçün mühüm amildir.Lakin o da göstərilmişdir ki, oksidləşdiricilərin aşağı səviyyələri proliferasiya və differensiasiyanı stimullaşdırır. bəzi növ hüceyrələrin [42-44].


    Şəkil 5. LLLT tərəfindən induksiya edilən hüceyrə siqnal yolları.

    Təklif olunur ki, LLLT ümumi hüceyrə redoks potensialında daha çox oksidləşmə istiqamətində sürüşmə yaradır [45]. Müxtəlif böyümə şəraitində olan müxtəlif hüceyrələr fərqli redoks vəziyyətlərinə malikdir. Buna görə də, LLLT-nin təsirləri əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Əvvəlcə daha aşağı vəziyyətdə olan hüceyrələr (aşağı hüceyrədaxili pH) LLLT-yə cavab vermək üçün yüksək potensiala malikdir, optimal redoks vəziyyətində olan hüceyrələr isə zəif cavab verir və ya işıqla müalicəyə cavab vermir.

    4. IN VITRO NƏTİCƏLƏR

    4.1 Hüceyrə növləri. Çoxlu məməli və mikrob hüceyrə növlərinin LLLT-yə cavab verə biləcəyinə dair sübutlar var. Karunun işlərinin çoxundan istifadə edilmişdir Escherichia coli (qram-mənfi aerob bakteriya) [46] və HeLa hüceyrələri [47] və insan servikal karsinoma hüceyrə xətti. Bununla belə, LLLT-nin klinik tətbiqlərinin təsdiqlənməsi üçün bəzi xəstəlik və ya zədələri aradan qaldırmaq üçün faydalı stimullaşdırıla bilən bədxassəli olmayan hüceyrə növlərinə LLLT-nin təsirini öyrənmək daha vacibdir. Yara sağalma tipli tədqiqatlar üçün bu hüceyrələrin endotelial hüceyrələr [48], fibroblastlar [49], keratinositlər [50] və bəlkə də bəzi leykosit sinifləri ola bilər. makrofaqlar [51] və neytrofillər [52] kimi. Ağrıları azaltmaq və sinirlərin yenidən böyüməsi tədqiqatları üçün bu hüceyrələr neyronlar [53-55] və glial hüceyrələr [56] olacaqdır. İltihab əleyhinə və ödem əleyhinə tətbiqlər üçün hüceyrə növləri makrofaqlar [51], mast hüceyrələri [57], neytrofillər [58], limfositlər [59] və s. olacaq. in vitro Bu hüceyrə növlərinin əksəriyyəti üçün LLLT effektləri.

    4.2 İzolyasiya olunmuş mitoxondriyalar. Tənəffüs zənciri və sitoxrom c oksidazı mitoxondriyada yerləşdiyi üçün bir neçə qrup LLLT-nin təcrid olunmuş mitoxondriya preparatlarına təsirini sınaqdan keçirmişdir. Tədqiq ediləcək ən məşhur sistem siçovul qaraciyərindən təcrid olunmuş mitoxondrilərin HeNe lazer işıqlandırmasının (632,8 nm) təsiridir. Artan proton elektrokimyəvi potensialı və ATP sintezi aşkar edilmişdir [60]. Artan RNT və zülal sintezi 5 J/sm 2 [61] sonra nümayiş etdirildi. Pastore və başqaları. [62] 632.8 nm-dən 2 J/sm 2-dən sonra sitoxrom c oksidazanın aktivliyinin artdığını və polaroqrafik olaraq ölçülmüş oksigen qəbulunun artımını tapdı. Proton nasos fəaliyyətində əsas stimul, H + / e nisbətinin təxminən 55% artması işıqlandırılmış mitoxondrilərdə tapıldı. Yu və başqaları. [14] 10 mVt/sm 2 güc sıxlığında 660 nm lazerdən istifadə etdi və artan oksigen istehlakı (0,6 J/sm 2 və 1,2 J/sm 2), artan fosfat potensialı və enerji yükü (1,8 J/sm 2 və 2,4 J/sm 2) və NADH, ubiquinone oksidoreduktaza, ubiquinol, ferrisitokrom C oksidoreduktaza və ferrositokrom C və oksigen oksidoreduktazanın (0,6 J/sm 2 və 4,8 J/sm 2 arasında) gücləndirilmiş fəaliyyəti.

    4.3 LLLT hüceyrə reaksiyası. LLLT-dən sonra in vitro müşahidə edilən hüceyrə reaksiyaları geniş şəkildə metabolizm, miqrasiya, yayılma və müxtəlif zülalların sintezi və ifrazının artması ilə təsnif edilə bilər. Bir çox tədqiqatlar bu parametrlərin birdən çoxuna təsir göstərir. Yu və başqaları. [50] 0,5-1,5 J/sm 2 HeNe lazer (632,8 nm) ilə şüalanan mədəni keratinositlər və fibroblastlar haqqında məlumat verdi. Onlar həm keratinositlərdən, həm də fibroblastlardan əsas fibroblast böyümə faktorunun (bFGF) sərbəst buraxılmasında əhəmiyyətli bir artım və keratinositlərdən sinir böyümə faktorunun salınmasında əhəmiyyətli bir artım tapdılar. Lazer şüalanmış keratinositlərdən olan mühit [3H] timidinin qəbulunu və mədəni melanositlərin yayılmasını stimullaşdırdı. Bundan əlavə, melanositlərin miqrasiyası ya birbaşa HeNe lazer, ya da dolayı yolla HeNe lazer (632.8 nm) ilə işlənmiş keratinositlərdən əldə edilən mühit tərəfindən gücləndirilmişdir.

    Molekulyar səviyyədə LLLT-yə hüceyrə reaksiyalarının mövcudluğu da nümayiş etdirilmişdir [63]. Normal insan fibroblastları 3 gün ərzində işıq yayan dioddan gələn 628 nm işığa 0,88J/sm 2 məruz qalmışdır. Şüalanma zamanı gen ifadə profilləri 9982 insan genini ehtiva edən cDNA mikroarray istifadə edərək araşdırıldı. 111 genin işıqdan təsirləndiyi aşkar edilib. Antioksidantla əlaqəli kateqoriyadan olan bütün genlər və enerji mübadiləsi və tənəffüs zənciri ilə əlaqəli genlər yuxarı tənzimləndi. Hüceyrə proliferasiyası ilə əlaqəli genlərin çoxu da yuxarı tənzimləndi. Apoptoz və stress reaksiyası ilə əlaqəli genlər arasında JAK bağlayıcı zülal kimi bəzi genlər yuxarı tənzimləndi, HSP701A, kaspaza 6 və stresslə bağlı fosfoprotein kimi digərləri aşağı tənzimləndi. Təklif edilmişdir ki, LLLT birbaşa olaraq spesifik genlərin ifadəsini tənzimləməklə, həmçinin dolayı yolla DNT sintezi və təmiri ilə bağlı genlərin ifadəsini və hüceyrə mübadiləsini tənzimləməklə hüceyrə böyüməsini stimullaşdırır.

    Müxtəlif xəstəliklər, xəsarətlər və həm xroniki, həm də kəskin vəziyyətlərdə LLLT təsirlərini nümayiş etdirmək üçün istifadə edilmiş çoxlu sayda heyvan modelləri olmuşdur. Bu araşdırmada mən yalnız üç xüsusi tətbiqi müzakirə edəcəyəm ki, onların effektivliyi haqqında yaxşı ədəbiyyat hesabatları var.

    5.1 Yaraların sağalması. Müxtəlif heyvan modellərində yara sağalmasının stimullaşdırılması üçün tətbiq olunan LLLT üzrə ədəbiyyat həm müsbət, həm də mənfi tədqiqatları ehtiva edir. Bəzən çox oxşar yara modellərində ziddiyyətli hesabatların səbəbləri çox güman ki, müxtəlifdir. Çox güman ki, LLLT-nin heyvan modellərində tətbiqi bəzi daxili xəstəlik vəziyyəti olan modellərdə aparılarsa, daha effektiv olacaqdır. Normal gəmiricilərdə yaraların sağalması kimi proseslərin LLLT tərəfindən sürətləndirilməsi ilə bağlı bir neçə məlumat olsa da [3, 34], alternativ yanaşma bəzi xüsusi xəstəlik vəziyyətini induksiya edərək sağalmanı maneə törətməkdir. Bu, xəstələrdə yaraların sağalmasını əhəmiyyətli dərəcədə aşağı saldığı bilinən bir xəstəlik olan diabet vəziyyətində edilmişdir. LLLT həm diabetik siçovullarda [35, 36], həm də diabetik siçanlarda [37, 38] yaraların sağalmasını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. LLLT, həmçinin siçanlarda rentgen şüaları ilə zədələnmiş yaraların sağalmasında təsirli olmuşdur [39]. Tüksüz siçanlar üzərində aparılan bir araşdırma [64] 1 və 2 həftələrdə HeNe lazer (632.8 nm) ilə şüalanmış yaraların dartılma gücündə yaxşılaşma tapdı. Bundan əlavə, ümumi kollagenin tərkibi nəzarət yaraları ilə müqayisədə 2 ayda əhəmiyyətli dərəcədə artmışdır.

    LLLT-nin yaraların sağalmasına faydalı təsiri, yaraların sağalmasının bir çox fazalarına cavabdeh olduğu bilinən ekspressiv sitokinlərin və böyümə faktorlarının induksiyası da daxil olmaqla bir neçə əsas bioloji mexanizmləri nəzərə alaraq izah edilə bilər.Birincisi, HeNe lazerinin (632.8 nm) keratinositlərdə IL-1 və IL-8-in həm zülal, həm də mRNA səviyyələrini artırdığına dair bir hesabat [65] var. Bunlar yara iyileşmesinin ilkin iltihab fazasından məsul olan sitokinlərdir. İkincisi, LLLT-nin bFGF, HGF və SCF kimi fibroblast proliferasiyası və miqrasiyasından məsul olan sitokinləri tənzimləyə biləcəyinə dair məlumatlar var [66]. Üçüncüsü, LLLT-nin yaraların sağalması üçün lazım olan neovaskulyarizasiyadan məsul olan VEGF kimi böyümə faktorlarını artıra biləcəyi bildirilmişdir [67]. Dördüncüsü, TGF-ß fibroblastlardan kollagen sintezini stimullaşdırmaqdan məsul olan böyümə faktorudur və LLLT [68] tərəfindən tənzimləndiyi bildirilmişdir. Beşincisi, [69, 70] xəbərlər var ki, LLLT fibroblastları miyofibloblastlara çevrilməyə vadar edə bilər, bu hüceyrə növü hamar əzələ -aktin və desmini ifadə edir və yaranın daralmasını sürətləndirən kontraktil hüceyrələrin fenotipinə malikdir.

    5.2 Neyronların toksikliyi. Whelan qrupunun tədqiqatları neyrotoksinlərin yaratdığı neyron zədələnməsi ilə mübarizədə 670 nm LED-lərin istifadəsini araşdırdı. Metanol intoksikasiyası onun torlu qişaya və görmə sinirinə zərər verən formik turşuya çevrilməsi nəticəsində yaranır və nəticədə korluq yaranır. Retinal funksiyanın həssas göstəricisi kimi siçovul modeli və elektroretinoqramdan istifadə edərək, 5, 25 və 50 saat metanol intoksikasiyasında həyata keçirilən üç qısa 670 nm LED müalicəsinin (4 J/sm 2) retinotoksik təsirlərini zəiflətdiyini nümayiş etdirdilər. metanoldan alınan format. LED ilə müalicə olunan, metanolla sərxoş olmuş siçovullarda çubuq və konus vasitəçiliyi funksiyasının əhəmiyyətli dərəcədə bərpası və torlu qişanın mühafizəsinin histopatoloji sübutu olmuşdur [71]. Sonrakı bir araşdırma [72] sitoxrom c oksidazanın geri dönməz inhibitoru olan kalium siyanidin ilkin mədəni neyronlarda təsirini araşdırdı. LED müalicəsi 10-100 µM KCN ​​tərəfindən bloklanan ferment fəaliyyətini qismən bərpa etdi. 300 º181M KCN ​​tərəfindən törədilən neyron hüceyrə ölümünü 83,6%-dən 43,5%-ə qədər əhəmiyyətli dərəcədə azaldıb. LED neyron ATP məzmununu yalnız 10 º181M KCN-də əhəmiyyətli dərəcədə bərpa etdi, lakin sınaqdan keçirilmiş KCN-nin daha yüksək konsentrasiyalarında deyil. Bunun əksinə olaraq, LED yalnız dolayı yolla ferment səviyyələrini aşağı salan tetrodotoksinin zərərli təsirini tamamilə geri qaytara bildi. Test edilmiş dalğa uzunluqları (670, 728, 770, 830 və 880 nm) arasında ən təsirli olanlar (670 nm və 830 nm) oksidləşmiş sitoxrom c oksidazın NIR udma spektrinə paraleldir.

    5.3 Sinir regenerasiyası. Sinir təmirində LLLT təsirlərini öyrənmək üçün heyvan modelləri istifadə edilmişdir [73, 74]. Byrnes və başqaları. [56] siçovullarda onurğa beyninin T9 dorsal hemiseksiyasında sağalmanı və funksionallığı yaxşılaşdırmaq üçün 1600 J/sm 2 810 nm diod lazerindən istifadə etmişdir. Anders və başqaları. [75] 361, 457, 514, 633, 720 və 1064 nm-ni müqayisə edərək əzilmiş siçovulların üz sinirlərinin bərpası üçün LLLT-ni tədqiq etmiş və 633 nm HeNe lazerindən 162,4 J/sm 2 ilə ən yaxşı cavabı tapmışdır.

    Aşağı güclü lazer terapiyası fiziki terapevtlər tərəfindən müxtəlif kəskin və xroniki dayaq-hərəkət ağrıları və ağrılarını müalicə etmək üçün, diş həkimləri tərəfindən iltihablı ağız toxumalarını müalicə etmək və müxtəlif xoraları sağaltmaq üçün, dermatoloqlar tərəfindən ödem, sağalmayan xoralar, yanıqlar, və dermatit, ağrıları aradan qaldırmaq və xroniki iltihabları və otoimmün xəstəlikləri müalicə etmək üçün ortopedlər və digər mütəxəssislər, eləcə də ümumi praktiklər. Lazer terapiyası baytarlıqda (xüsusən də yarış atı-təlim mərkəzlərində), idman-tibb və reabilitasiya klinikalarında (şişkinlik və hematomanı azaltmaq, ağrıları aradan qaldırmaq, hərəkətliliyi yaxşılaşdırmaq, yumşaq toxumaların kəskin zədələrini müalicə etmək üçün) geniş istifadə olunur. Lazerlər və LEDlər birbaşa müvafiq bölgələrə (məsələn, yaralar, zədələnmiş yerlər) və ya bədənin müxtəlif nöqtələrinə (akupunktur nöqtələri, əzələ tetik nöqtələri) tətbiq olunur. Bununla belə, LLLT sahəsinin əsas tibbi təcrübəyə çevrilməsinin ən mühüm məhdudiyyətlərindən biri müvafiq nəzarət edilən və kor-koranə klinik sınaqların olmamasıdır. Sınaqlar perspektivli, plasebo nəzarətli və ikiqat kor olmalı və statistik cəhətdən əsaslı nəticələr əldə etməyə imkan verən kifayət qədər subyektləri ehtiva etməlidir.

    Aşağı güclü lazer terapiyasının klinik tətbiqləri müxtəlifdir. Sahə müxtəlif metodologiyalar və müxtəlif parametrlərə (dalğa uzunluğu, çıxış gücü, davamlı dalğa və ya impulslu iş rejimləri, nəbz parametrləri) malik müxtəlif işıq mənbələrinin (lazerlər, LEDlər) istifadəsi ilə xarakterizə olunur. Son illərdə daha uzun dalğa uzunluqları (

    Terapevtik cihazlarda 800-dən 900 nm-ə qədər) və daha yüksək çıxış güclərinə (100 mVt-a qədər) üstünlük verilmişdir, xüsusən də toxumaların daha dərinə nüfuz etməsini təmin etmək üçün. 2002-ci ildə MicroLight Corp karpal tunel sindromunun müalicəsi üçün ML 830 nm diod lazer üçün 510K FDA rəsmiləşdirilməsini aldı. Ağrının əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdığını və obyektiv nəticə ölçülərində bir qədər yaxşılaşdığını bildirən bir neçə nəzarət edilən sınaq var idi [76-78]. O vaxtdan bəri bir neçə işıq mənbəyi heç bir dəstəkləyici klinik tədqiqat aparılmadan geniş spektrli dayaq-hərəkət sistemi xəstəliklərinin müalicəsi üçün infraqırmızı qızdırıcı lampaya ekvivalent olaraq təsdiq edilmişdir.

    7. HƏLLİLMƏYƏN SUALLAR

    7.1 Dalğa uzunluğu. Bu, yəqin ki, LLLT cəmiyyətində ən çox razılığın olduğu parametrdir. Səthi toxumanın müalicəsi üçün 600-700 nm diapazonda dalğa uzunluqları seçilir və toxuma vasitəsilə daha uzun optik nüfuz məsafəsi səbəbindən daha dərində yerləşən toxumalar üçün 780 və 950 nm arasında dalğa uzunluqları seçilir. 700 ilə 770 nm arasında olan dalğa uzunluqları çox aktivlik hesab edilmir. Bəzi cihazlar qırmızı dalğa uzunluğunu NIR dalğa uzunluğu ilə birləşdirir, buna əsaslanaraq iki dalğa uzunluğunun birləşməsinin əlavə təsir göstərə bilər və həmçinin cihazın daha çox xəstəliyin müalicəsində daha geniş istifadəsinə imkan verə bilər. LLLT-nin istifadə olunduğu müxtəlif göstəricilər üçün optimal dalğa uzunluğunun nə olduğunu müəyyən etmək üçün əlbəttə ki, çox iş görülməlidir.

    7.2 Lazer və qeyri-koherent işıq. LLLT klinik cəmiyyətində ən aktual və geniş müzakirə olunan məsələlərdən biri də, adi işıq mənbəyindən və ya eyni mərkəzi dalğa uzunluğuna və intensivliyə malik LED-dən daha geniş zolaqlı işıqla müqayisədə lazer şüalanmasının uyğunluq və monoxromatik təbiətinin əlavə üstünlüklərə malik olub-olmamasıdır. . Bu problemin iki aspektini ayırd etmək lazımdır: işığın özünün ahəngdarlığı və işığın maddə (biomolekullar, toxumalar) ilə qarşılıqlı əlaqəsinin uyğunluğu. Sonuncu qarşılıqlı təsir, hüceyrələr və hüceyrəaltı orqanellələrlə fotobiomodulyasiya qarşılıqlı təsirində rol oynadığı güman edilən lazer ləkəsi kimi tanınan fenomeni yaradır. Aşağıdakı səbəblərə görə koherent lazer işığını qeyri-koherent lazer işığı ilə birbaşa müqayisə etmək üçün eksperiment hazırlamaq çətindir. Lazer işığı demək olar ki, həmişə 1 nm və ya daha az bant genişliyi ilə monoxromatikdir və bant genişliyi 10-20 nm-dən daha dar olan hər hansı digər mənbədən (hətta bir LED) işıq yaratmaq çox çətindir, buna görə də müşahidə ediləcəyi qeyri-müəyyən olacaq. fərqlər koherent və qeyri-koherent işıq və ya monoxromatik və dar bant genişliyi işığı ilə bağlıdır.

    7.3 Doza. Yuxarıda göstərilən ikifazalı doza cavab əyrisinin mümkün mövcudluğuna görə, hər hansı bir xüsusi tibbi vəziyyət üçün işığın düzgün dozasını (enerji sıxlığı baxımından) seçmək çətindir. Bundan əlavə, ədəbiyyatda işıq nöqtəsi kiçik olduqda çatdırılan axıcılığa dair bəzi qarışıqlıqlar var. 5 mm 2 bir nöqtəyə 5 J işıq verilirsə, axıcılıq 100 J/sm 2 təşkil edir ki, bu da nominal olaraq 10 sm 2-ə verilən 100 J/sm 2 ilə eyni axıcılıqdır, lakin sonuncu halda verilən ümumi enerji. 200 dəfə böyükdür. İstifadə olunan işığın dozası müalicə olunan patologiyadan, xüsusən də işığın toxumaya nə qədər dərindən nüfuz etməsi lazım olduğu düşünüldüyündən asılıdır. Kifayət qədər səthi xəstəliklər üçün qırmızı dalğa uzunluqlarında tez-tez istifadə olunan dozalar 1-10 J/sm 2 diapazonu ilə 4 J/sm 2 bölgəsində olur. Dərin yerləşmiş pozğunluqlar üçün istifadə olunan NIR dalğa uzunluqlarının dozaları bu dəyərlərdən yüksək ola bilər, yəni 10-50 J/sm 2 diapazonunda. Yüngül müalicə adətən hər gün və ya hər gün təkrarlanır və müalicə kursu təxminən iki həftə davam edə bilər.

    7.4 Pulsed və ya CW. Bəzi məlumatlar var idi ki, nəbz strukturu LLLT-də mühüm amildir, məsələn, Ueda et al. [79, 80] siçovulların sümük hüceyrələrində 8 Hz və ya CW 830 nm lazerdən 1 və ya 2 Hz impulslardan istifadə edərək daha yaxşı təsirlər tapdı, lakin bu təsirin əsas mexanizmi aydın deyil.

    7.5 Qütbləşmə vəziyyəti. Bəzi iddialar var ki, qütbləşmiş işığın LLLT tətbiqlərində başqa cür eyni qütbləşməmiş işıqdan (və ya hətta 90 dərəcə fırlanan qütbləşmiş işıqdan) daha yaxşı təsirləri var [81]. Bununla belə, məlumdur ki, qütbləşmiş işığın toxuma kimi yüksək səpələnmiş mühitlərdə (ehtimal ki, ilk bir neçə yüz µm-də) sürətlə çırpındığı və buna görə də qütbləşmənin yuxarı hissəyə səthi tətbiqlər istisna olmaqla, rol oynaması ehtimalı çox azdır. dərinin təbəqələri.

    7.6 Sistemli təsirlər. Baxmayaraq ki, LLLT daha çox lokallaşdırılmış xəstəliklərə tətbiq edilir və onun təsirinin çox vaxt şüalanmış sahə ilə məhdudlaşdığı düşünülür, LLLT-nin işıqlandırmadan uzaq ərazidə fəaliyyət göstərən sistemli təsirləri haqqında məlumatlar vardır [82, 83]. Məlumdur ki, ultrabənövşəyi şüalar sistemli təsir göstərə bilər [84] və qırmızı və NIR işığının da sistemli təsir göstərə biləcəyi təklif edilmişdir. Bunlara endorfin və serotonin kimi həll olunan vasitəçilərin vasitəçiliyi təklif edilmişdir. Lazer akupunkturu [85] kimi tanınan bütöv bir sahə var ki, burada fokuslanmış lazer şüası ilə xüsusi akupunktur nöqtələrinin stimullaşdırılmasının daha yaxşı məlum olan iynə akupunktur üsullarına bənzər təsirlərə malik olması təklif edilir.


    REDAKTORUN QEYDİ (23/02/13)
    PubMed-də LLLT-də 3080 məqalənin siyahısı üçün bu LİNKi izləyin.

    [1] E. Mester, B. Szende və P. Gartner, Lazer şüalarının siçanlarda tüklərin böyüməsinə təsiri, Radiobiol Radiother (Berl) 9 (1968) 621-6.

    [2] R. Roelandts, Fototerapiyanın tarixi: günəş altında yeni bir şey?, J Am Acad Dermatol 46 (2002) 926-30.

    [3] A.N. Pereira, P. Eduardo Cde, E. Matson və M.M. Marques, aşağı güclü lazer şüalanmasının hüceyrə böyüməsinə və mədəni fibroblastların prokollagen sintezinə təsiri, Lasers Surg Med 31 (2002) 263-7.

    [4] J.S. Kana, G. Hutschenreiter, D. Haina və W. Waidelich, siçovullarda açıq dəri yaralarının sağalmasına aşağı güclü sıxlıqlı lazer radiasiyasının təsiri, Arch Surg 116 (1981) 293-6.

    [5] A.P.Sommer, A.L.Pinheiro, A.R. Mester, R.P.Franke və H.T. Whelan, Aşağı intensivlikli lazer aktivləşdirməsində biostimulyator pəncərələr: lazerlər, skanerlər və NASA-nın işıq yayan diod sıra sistemi, J Clin Laser Med Surg 19 (2001) 29-33.

    [6] J.C. Sutherland, Polixromatik işığın bioloji təsiri, Photochem Photobiol 76 (2002) 164-70.

    [7] T. Karu, Laser biostimulation: a photobiological fenomen, J Photochem Photobiol B 3 (1989) 638-40.

    [8] T.İ. Karu və N.I. Afanas'eva, mədəni hüceyrələrin görünən və yaxın IR diapazonu işığına lazer məruz qalması zamanı ilkin fotoqəbuledici kimi Cytochrome c oksidaz, Dokl Akad Nauk 342 (1995) 693-5.

    [9] R.A. Capaldi, F. Malatesta və V.M. Darley-Usmar, Structure of cytochrome c oksidase, Biochim Biophys Acta 726 (1983) 135-48.

    [10] I. Szundi, G.L. Liao və O. Einarsdottir, Tam azaldılmış sitokrom c oksidazın dioksigenlə reaksiyasının yaxın infraqırmızı zamanla həll olunan optik udma tədqiqatları, Biochemistry 40 (2001) 2332-9.

    [11] T.İ. Karu və S.F. Kolyakov, Fototerapiya ilə əlaqəli hüceyrə reaksiyaları üçün dəqiq fəaliyyət spektrləri, Photomed Laser Surg 23 (2005) 355-61.

    [12] D. Pastore, M. Greco və S. Passarella, Təmizlənmiş sitoxrom c oksidazın xüsusi helium-neon lazer həssaslığı, Int J Radiat Biol 76 (2000) 863-70.

    [13] V.G. Artyuxov, O.V. Başarina, A.A. Pantak və L.S. Sveklo, Helium-neon lazerin katalazanın aktivliyinə və optik xassələrinə təsiri, Bull Exp Biol Med 129 (2000) 537-40.

    [14] W. Yu, J.O. Naim, M. McGowan, K. Ippolito və R.J. Lanzafame, siçovul qaraciyər mitoxondrilərində oksidləşdirici metabolizm və elektron zəncir fermentlərinin fotomodulyasiyası, Photochem Photobiol 66 (1997) 866-71.

    [15] S. Passarella, He-Ne laser irradiation of isolated mitochondria, J Photochem Photobiol B 3 (1989) 642-3.

    [16] S.J. Erreich və R.F. Furchgott, Görünən və ultrabənövşəyi radiasiya ilə məməlilərin hamar əzələlərinin rahatlaması, Təbiət 218 (1968) 682-4.

    [17] H. Chaudhry, M. Lynch, K. Schomacker, R. Birngruber, K. Gregory and I. Kochevar, Relaxation of vascular hamar əzələlərin induksiya aşağı güclü lazer şüalanması, Photochem Photobiol 58 (1993) 661-9.

    [18] R. Mittermayr, A. Osipov, C. Piskernik, S. Haindl, P. Dungel, C. Weber, Y. A. Vladimirov, H. Redl və A.V. Kozlov, Mavi lazer işığı hemoglobindən azot oksidinin sərbəst buraxılması ilə dəri qapağının perfuziyasını artırır, Mol Med 13 (2007) 22-9.

    [19] L. Vladimirov, A., G.İ. Klebanov, G.G. Borisenko və A.N. Osipov, Aşağı intensivlikli lazer şüalanma effektinin molekulyar və hüceyrə mexanizmləri, Biofizika 49 (2004) 339-50.

    [20] Y.A. Vladimirov, A.N. Osipov və G.I. Klebanov, Lazer radiasiyasının terapevtik tətbiqlərinin fotobioloji prinsipləri, Biokimya (Mosc) 69 (2004) 81-90.

    [21] G.G. Borisenko, A.N. Osipov, K.D. Kazarinov və A. Vladimirov Yu, Aşağı güclü lazer şüalanmasına məruz qalma zamanı nitrosil hemoglobinin fotokimyəvi reaksiyaları, Biochemistry (Mosc) 62 (1997) 661-6.

    [22] B. Beltran, A. Mathur, MR Duchen, JD Erusalimsky və S. Moncada, Azot oksidinin hüceyrə tənəffüsünə təsiri: Hüceyrələrin sağ qalmasında və ya ölümündə onun rolunu anlamaq üçün açar, Proc Natl Acad Sci USA 97 (2000) ) 14602-7.

    [23] G.C. Brown, Mitoxondrial tənəffüsün sitoxrom c oksidazının azot oksidinin inhibəsi ilə tənzimlənməsi, Biochim Biophys Acta 1504 (2001) 46-57.

    [24] N. Lane, Hüceyrə biologiyası: güc oyunları, Təbiət 443 (2006) 901-3.

    [25] G.C. Brown və V. Borutaite, Nitrik oksidin mitoxondrial tənəffüsün inhibisyonu və hüceyrə ölümündə rolu, Free Radic Biol Med 33 (2002) 1440-50.

    [26] P. Ghafourifar və E. Cadenas, Mitoxondrial azot oksid sintaza, Trends Pharmacol Sci 26 (2005) 190-5.

    [27] E. Klementi, G.C. Brown, N. Foxwell və S. Moncada, Vaskulyar endotel hüceyrələrinin oksigen istehlakını tənzimləyən mexanizm haqqında, Proc Natl Acad Sci U S A 96 (1999) 1559-62.

    [28] F. Antunes, A. Boveris və E. Cadenas, Azot oksidi ilə sitoxrom oksidazın inhibəsinin mexanizmi və biologiyası haqqında, Proc Natl Acad Sci U S A 101 (2004) 16774-9.

    [29] T.İ. Karu, L.V. Pyatibrat və N.I. Afanasyeva, aşağı güclü lazer terapiyasının hüceyrə təsirləri azot oksidi ilə vasitəçilənə bilər, Lasers Surg Med 36 (2005) 307-14.

    [30] V. Borutaite, A. Budriunaite və G.C. Qəhvəyi, Azot oksidi, peroksinitrit və S-nitrosotiol tərəfindən induksiya edilən mitoxondrial tənəffüsün və ya kompleks I aktivliyinin işıq və tiollarla inhibə edilməsi, Biochim Biophys Acta 1459 (2000) 405-12.

    [31] G.A. Guzzardella, M. Fini, P. Torricelli, G. Giavaresi və R. Giardino, Sümük qüsurlarının sağalmasında lazer stimullaşdırılması: in vitro tədqiqatı, Lasers Med Sci 17 (2002) 216-20.

    [32] H. Tuby, L. Maltz və U. Oron, aşağı səviyyəli lazer terapiyası ilə siçovulların ürəyində VEGF və iNOS modulyasiyaları kardioproteksiya və gücləndirilmiş angiogenez ilə əlaqələndirilir, Lasers Surg Med 38 (2006) 682-8.

    [33] Y. Moriyama, E.H. Moriyama, K. Blackmore, M.K. Akens və L. Lilge, bioluminescence görüntüləmə istifadə edərək aşağı səviyyəli lazer terapiyasının iNOS ifadəsinə iltihab modulyasiya edən təsirlərinin in vivo öyrənilməsi, Photochem Photobiol 81 (2005) 1351-5.

    [34] M.C. Leung, S.C. Lo, F.K. Siu və K.F. Beləliklə, eksperimental olaraq induksiya edilmiş keçici beyin işemiyasının aşağı enerjili lazerlə müalicəsi azot oksid sintaza aktivliyini maneə törədir və transformasiya edən böyümə faktoru-beta 1 ifadəsini yuxarı tənzimləyir, Lasers Surg Med 31 (2002) 283-8.

    [35] H. Friedmann, R. Lubart, I. Laulicht və S. Rochkind, Hüceyrə mədəniyyətlərinin lazerlə stimullaşdırılması və zədələnməsinin mümkün izahı, J Photochem Photobiol B 11 (1991) 87-91.

    [36] M. Eichler, R. Lavi, A. Shainberg və R. Lubart, Flavinlər hüceyrələrdə görünən işığa səbəb olan sərbəst radikal formalaşmasının mənbəyidir, Lasers Surg Med 37 (2005) 314-9.

    [37] K. Plaetzer, T. Kiesslich, B. Krammer və P. Hammerl, Hüceyrə ölüm rejimlərinin xarakteristikası və AlPcS4-PDT-yə cavab olaraq hüceyrə enerji təchizatında əlaqəli dəyişikliklər, Photochem Photobiol Sci 1 (2002) 172-7 .

    [38] R. Lubart, M. Eichler, R. Lavi, H. Friedman və A. Shainberg, Aşağı enerjili lazer şüalanması hüceyrə redoks fəaliyyətini təşviq edir, Photomed Laser Surg 23 (2005) 3-9.

    [39] R. Duan, T.C. Liu, Y. Li, H. Quo və L.B. Yao, iribuynuzlu neytrofillərdə aşağı intensivlikli He-Ne lazerin yaratdığı tənəffüs partlamasında iştirak edən siqnal ötürülməsi yolları: aşağı intensivlikli lazer biostimulyasiyasının potensial mexanizmi, Lasers Surg Med 29 (2001) 174-8.

    [40] F.Q. Schafer və G.R. Buettner, Hüceyrənin Redoks mühiti, glutatyon disulfid/qlutatyon cütünün redoks vəziyyəti, Free Radic Biol Med 30 (2001) 1191-212.

    [41] H. Liu, R. Colavitti, Rovira, II və T. Finkel, Redoksdan asılı transkripsiya tənzimlənməsi, Circ Res 97 (2005) 967-74.

    [42] M. Yang, N.B. Nazhat, X. Jiang, S.M. Kelsey, D.R. Blake, A.C. Newland və C.J. Morris, Adriamycin hidrogen peroksid (H) mexanizmi vasitəsilə insan lenfoblastik leykemiya hüceyrələrinin yayılmasını stimullaşdırır.2O2) istehsal, Br J Haematol 95 (1996) 339-44.

    [43] W.G.Kirlin, J. Cai, S.A.Tompson, D. Diaz, T.J. Kavanagh və D.P. Jones, Glutathione redoks potensialı fərqləndirmə və ferment induktorlarına cavab olaraq, Free Radic Biol Med 27 (1999) 1208-18.

    [44] S. Alaluf, H. Muir-Howie, HL Hu, A. Evans və MR Green, Atmosfer oksigeni insan dermal fibroblastlarında post-mitotik fenotipin induksiyasını sürətləndirir: glutatyonun əsas qoruyucu rolu, Differentiasiya 66 (2000). ) 147-55.

    [45] T. Karu, Hüceyrələrə yaxın IR radiasiyasının görünən ilkin və ikincili təsir mexanizmləri, J Photochem Photobiol B 49 (1999) 1-17.

    [46] O. Tiphlova və T. Karu, Escherichia coli üzərində aşağı intensivlikli lazer radiasiyasının hərəkəti, Crit Rev Biomed Eng 18 (1991) 387-412.

    [47] T.İ. Karu, L.V. Pyatibrat, G.S.Kalendo və R.O. Esenaliev, Monoxromatik aşağı intensivlikli işığın və lazer şüalanmasının HeLa hüceyrələrinin in vitro yapışmasına təsiri, Lasers Surg Med 18 (1996) 171-7.

    [48] ​​P. Moore, T.D. Ridgway, R.G. Higbee, E.W. Howard və M.D.Lucroy, Dalğa uzunluğunun in vitroda aşağı intensivlikli lazer şüalanması ilə stimullaşdırılmış hüceyrə proliferasiyasına təsiri, Lasers Surg Med 36 (2005) 8-12.

    [49] D. Hawkins və H. Abrahamse, Helium-neon lazer şüalanmasının normal və yaralı insan dərisi fibroblastlarına bioloji təsiri, Photomed Laser Surg 23 (2005) 251-9.

    [50] H.S. Yu, C.S. Vu, C.L. Yu, Y.H. Kao və M.H.Chiou, Helium-neon lazer şüalanması melanositlərdə miqrasiya və proliferasiyanı stimullaşdırır və seqment tipli vitiliqoda repigmentasiyaya səbəb olur, J Invest Dermatol 120 (2003) 56-64.

    [51] S. Young, P. Bolton, M. Dyson, W. Harvey və C. Diamantopoulos, Macrophage reresiveness to light terapiya, Lasers Surg Med 9 (1989) 497-505.

    [52] Y. Fujimaki, T. Shimoyama, Q. Liu, T. Umeda, S. Nakaji və K. Sugawara, Aşağı səviyyəli lazer şüalanması insan neytrofilləri tərəfindən reaktiv oksigen növlərinin istehsalını zəiflədir, J Clin Laser Med Surg 21 (2003) ) 165-70.

    [53] Y.S. Çen, S.F. Hsu, C.W. Chiu, J.G. Lin, C.T. Chen və C.H. Yao, Aşağı güclü impulslu lazerin siçovullarda periferik sinir regenerasiyasına təsiri, Microsurgery 25 (2005) 83-9.

    [54] M. Miloro, L.E. Halkias, S. Malleri, S. Travers və R.G. Rəşid, Gore-Tex borularında sinir regenerasiyasına aşağı səviyyəli lazer effekti, Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 93 (2002) 27-34.

    [55] P. Balaban, R. Esenaliev, T. Karu, E. Kutomkina, V. Letokhov, A. Oraevsky və N. Ovcharenko, He-Ne laser irradiation of single müəyyən neurons, Lasers Surg Med 12 (1992) 329- 37.

    [56] K.R. Byrnes, R.W. Waynant, I.K. İlev, X. Wu, L. Barna, K. Smith, R. Heckert, H. Gerst və J.J. Anders, Light onurğa beyni zədələnməsindən sonra regenerasiya və funksional bərpanı təşviq edir və immunitet reaksiyasını dəyişdirir, Lasers Surg Med 36 (2005) 171-85.

    [57] S.O. el Sayed və M. Dyson, Lazer nəbzinin təkrarlanma sürəti və nəbz müddətinin mast hüceyrə sayı və deqranulyasiyasına təsiri, Laser Surg Med 19 (1996) 433-7.

    [58] R.A. Lopes-Martins, R. Albertini, P.S. Martins, J.M. Bjordal və H.C. Faria Neto, Carrageenan tərəfindən törədilən kəskin iltihablı siçan plevritində aşağı səviyyəli lazer terapiyasının (650 nm) kortəbii təsiri, Photomed Laser Surg 23 (2005) 377-81.

    [59] A.D.Aqaibi, L.R. Ghali, R. Wilson və M. Dyson, T-lenfositlər tərəfindən angiogenik amil istehsalının lazer modulyasiyası, Lazerlər Surg Med 26 (2000) 357-63.

    [60] S. Passarella, E. Casamassima, S. Molinari, D. Pastore, E. Quagliariello, IM Catalano və A. Cingolani, Helium-neon lazerlə in vitro şüalanan siçovul qaraciyərinin mitoxondrilərində proton elektrokimyəvi potensialının və ATP sintezinin artması. , FEBS Lett 175 (1984) 95-9.

    [61] M. Greco, G. Guida, E. Perlino, E. Marra və E. Quagliariello, Helium-neon lazerlə şüalanmış mitoxondriya tərəfindən RNT və zülal sintezində artım, Biochem Biophys Res Commun 163 (1989) 1428-34.

    [62] D. Pastore, M. Greco, V. A. Petragallo və S. Passarella, H + / e artımı - helium-neon lazerlə şüalanan mitoxondrilərdə sitokrom c oksidaz reaksiyasının nisbəti, Biochem Mol Biol Int 34 (1994) 817-26.

    [63] Y. Zhang, S. Song, C.C. Fong, C.H. Tsang, Z. Yang və M. Yang, qırmızı işıqla şüalanan insan fibroblast hüceyrələrində gen ifadə profillərinin cDNA mikroarray analizi, J Invest Dermatol 120 (2003) 849-57.

    [64] R.F. Lyons, R.P.Abergel, R.A. Uayt, R.M. Dwyer, J.C. Castel və J. Uitto, Yara sağalmasının biostimulyasiyası in vivo helium-neon lazerlə, Ann Plast Surg 18 (1987) 47-50.

    [65] H.S. Yu, K.L. Chang, C.L. Yu, J.W. Chen və G.S. Chen, Aşağı enerjili helium-neon lazer şüalanması mədəni insan keratinositlərindən interleykin-1 alfa və interleykin-8 salınmasını stimullaşdırır, J Invest Dermatol 107 (1996) 593-6.

    [66] V.K. Poon, L. Huang və A. Burd, Subletal Q-keçidli Nd: YAG 532 nm lazer ilə dermal fibroblastın biostimulyasiyası: kollagenin yenidən qurulması və piqmentasiyası, J Photochem Photobiol B 81 (2005) 1-8.

    [67] N. Kipşidze, V. Nikolayçik, M.H. Keelan, L.R. Shankar, A. Khanna, R. Kornowski, M. Leon və J. Moses, Aşağı güclü helium: neon lazer şüalanması damar endotelinin böyümə faktorunun istehsalını artırır və endotel hüceyrələrinin böyüməsini təşviq edir. in vitro, Lasers Surg Med 28 (2001) 355-64.

    [68] A. Khanna, L.R. Şankar, M.H. Keelan, R. Kornowski, M. Leon, J. Moses və N. Kipshidze, in vitro aşağı dozada lazer şüalanması ilə kardiyomiyositlərdə proangiogen genlərin ifadəsinin artırılması, Cardiovasc Radiat Med 1 (1999) 265-9.

    [69] A.R. Medrado, L.S. Pugliese, S.R. Rəis və Z.A. Andrade, Aşağı səviyyəli lazer terapiyasının yaraların sağalmasına təsiri və miofibroblastlara bioloji təsiri, Laser Surg Med 32 (2003) 239-44.

    [70] E.J. Neiburger, Helium-neon diod lazeri ilə diş əti kəsiklərinin sürətli sağalması, J Mass Dent Soc 48 (1999) 8-13, 40.

    [71] J.T. Eells, M.M. Henry, P. Summerfelt, M.T. Wong-Riley, E.V. Buchmann, M. Kane, N.T. Whelan və H.T. Whelan, Metanolun yaratdığı retinal toksiklik üçün terapevtik fotobiomodulyasiya, Proc Natl Acad Sci U S A 100 (2003) 3439-44.

    [72] M.T. Wong-Riley, H.L. Liang, J.T. Eells, B. Chance, M.M. Henry, E. Buchmann, M. Kane və H.T. Whelan, Fotobiomodulyasiya birbaşa toksinlər tərəfindən funksional olaraq təsirsizləşdirilmiş əsas neyronlara fayda verir: sitoxrom c oksidazın rolu, J Biol Chem 280 (2005) 4761-71.

    [73] D. Gigo-Benato, S. Geuna və S. Rochkind, Periferik sinir təmirini artırmaq üçün fototerapiya: ədəbiyyata baxış, Muscle Nerve 31 (2005) 694-701.

    [74] J.J. Anders, S. Geuna və S. Rochkind, Fototerapiya zədələnmiş periferik sinirin bərpasını və funksional bərpasını təşviq edir, Neurol Res 26 (2004) 233-9.

    [75] J.J. Anders, R.C. Borke, S.K. Woolery və W.P. Van de Merwe, Aşağı güclü lazer şüalanması siçovulların üz sinirinin regenerasiya sürətini dəyişdirir, Lasers Surg Med 13 (1993) 72-82.

    [76] K. Branco və MA Naeser, Karpal tunel sindromu: aşağı səviyyəli lazer akupunkturundan sonra klinik nəticə, mikroamplar transkutan elektrik sinir stimullaşdırılması və digər alternativ müalicələr - açıq protokol araşdırması, J Altern Complement Med 5 (1999) 5- 26.

    [77] J. Irvine, S.L. Çonq, N. Əmircani və K.M. Chan, Karpal tunel sindromunda aşağı səviyyəli lazer terapiyasının ikiqat kor randomizə edilmiş nəzarətli sınaq, Muscle Nerve 30 (2004) 182-7.

    [78] M.İ. Weintraub, Karpal tunel sindromunda qeyri-invaziv lazer neyroliz, Muscle Nerve 20 (1997) 1029-31.

    [79] Y. Ueda və N. Şimizu, Aşağı güclü lazerin nəbz şüalanması sümük düyünlərinin əmələ gəlməsini stimullaşdırır, J Oral Sci 43 (2001) 55-60.

    [80] Y. Ueda və N. Şimizu, Aşağı səviyyəli lazer terapiyasının (LLLT) nəbz tezliyinin siçovulların kalvarial hüceyrələrində sümük düyünlərinin formalaşmasına təsiri, J Clin Laser Med Surg 21 (2003) 271-7.

    [81] M.S. Ribeiro, F. Da Silva Dde, C.E. De Araujo, S.F. De Oliveyra, C.M. Pelegrini, T.M. Zorn və D.M. Zezell, Aşağı intensivlikli polarizasiyalı görünən lazer radiasiyasının dəri yanıqlarına təsiri: yüngül mikroskop tədqiqatı, J Clin Laser Med Surg 22 (2004) 59-66.

    [82] T. Moshkovska və J. Mayberry, Böyük Britaniyada aşağı səviyyəli lazer terapiyasını sınaqdan keçirməyin vaxtı gəldi, Postgrad Med J 81 (2005) 436-41.

    [83] L.A.Santana-Blank, E.Rodrigez-Santana və K.E. Santana-Rodriguez, Fotoinfraqırmızı impulslu bio-modulyasiya (PIPBM): fizioloji reparativ reaksiyaların gücləndirilməsi üçün yeni mexanizm, Photomed Laser Surg 23 (2005) 416-24.

    [84] M.L. Kripke, Ultraviyole radiasiya və immunologiya: günəş altında yeni bir şey - prezident ünvanı, Cancer Res 54 (1994) 6102-5.

    [85] P. Whittaker, Lazer akupunktur: keçmiş, indiki və gələcək, Lasers Med Sci 19 (2004) 69-80.


    Videoya baxın: İşıq kvantlari (Iyun 2022).


Şərhlər:

  1. Melkree

    that we would do without your excellent sentence

  2. Healum

    Yes this is fiction

  3. Ayyub

    Mənə görə, kiməsə Alexie məktubu :)

  4. Theomund

    Personal messages at all go today?

  5. Mikabar

    Düşünürəm ki, səhvə yol verəcəksiniz. Müzakirə edəcəyik daxil olun. PM-ə yazın, danışarıq.

  6. Zulkiramar

    Razı qaldı!



Mesaj yazmaq