Доктор Анета Иванова (ННП "Петър Берон")

Доктор Анета Иванова (ННП “Петър Берон”)

Доктор Анета Иванова е магистър по молекулярна и функционална биология към Биологическия факултет на Софийския университет „Св. Климент Охридски“ и доктор по растителна физиология към Българската академия на науките. В периода от 1988г. е работила в Института по генетично инженерство; Университет на Антверпен, Белгия, а след 2011г. е доцент към Центъра по компетентност биология на растителната енерегетика към Австралийския Съвет по Изследванията в Университета на Западна Австралия. Научните интереси на д-р Иванова са в областта на молекулярната биология, генетика и биохимия – Arabidopsis thaliana, митохондрии, ретроградно сигнализиране при митохондриите, реакция на растенията към стресови фактори, растителни хормони.

През лятото на 2019г. проекта МИТОРЕСПЛАНТ печели финансиране по Национална научна програма „Петър Берон“, чийто научен ръководител е именно доктор Анета Иванова.

Ето и кратко представяне на проекта:

Роля на митохондриите за устойчивостта към засушаване при възкръсващото растение Haberlea rhodopensis

Водата е от ключово значение за живота на нашата планета. Растенията винаги изпадат във воден стрес на определен етап от жизнения си цикъл. За да го преживеят, те са развили различни механизми и стратегии за приспособяване, които са успешни когато стресът е умерен. Но повечето растения не могат да преживеят силно и продължително засушаване.

Само малка група висши растения, наречени „възкръсващи растения“ са развили изключителната способност да преживяват загубата на повече от 90% от водното съдържание на вегетативните си тъкани и бързо да се възстановяват при рехидратиране. Това са около 300 вида, разпространени главно в южното полукълбо – в Африка, Америка и Австралия. Българският ендемит Haberlea rhodopensis е едно от малкото възкръсващи растения, разпространени в Европа. То може да преживява дълги периоди на засушаване (поне до две години) и след това бързо възстановява нормален растеж в рамките на часове след рехидратацията. Това го прави отличен модел за изследване на устойчивостта към засушаване на морфологично, физиологично и молекулярно равнище, включително с прилагането на различни „омикс“ технологии. Досега обаче, изследванията на молекулярно и ДНК равнище са оскъдни.

SANYO DIGITAL CAMERA

Както е известно, освен в ядрения геном, генетичната информация на растенията се съхранява в митохондриалния и пластидния геном. Въпреки, че хлоропластният геном на Haberlea rhodopensis беше секвениран и асемблиран наскоро, ядреният и митохондриалният геноми са все още непознати. Това поставя генетичните и транскрипционни изследвания на вида пред значителни проблеми.

Митохондриите са мембранни органели, които играят важна роля в метаболизма, производството на енергия, биосинтеза на различни съединения и в клетъчната смърт при почти всички еукариотни клетки. Те играят главна роля в интегрирането на клетъчните сигнални пътища в отговор както на външни, така и на вътрешни стимули, като позволяват на растенията да балансират енергийния метаболизъм при различни защитни стратегии, като повлияват върху експресията на ядрените гени, и по този начин подържат сигналната и метаболитната хомеостаза.

Доколкото ни е известно, молекулярните параметри на активността на митохондриите при възръсващите растения, все още не са проучвани. Ние допускаме, че митохондриалната активност, дишането, протеиновия импорт, биоенергетиката и сигналните пътища при възкръсващите растения са много специфични и са свързани с развитието на уникални регулиращи механизми, които позволяват бързата реакция при засушаване, съхраняване на жизнените функции и  на енергийния баланс, и възстановяване.

С настоящия проект, целим да изследваме функцията, активността и биогенеза на митохондриите, изолирани от Habrelea rhodopensis при засушаване и последващо възстановяване. Ще бъдат изследвани способността за импорт на протеини, важни за развитието на активен и функциониращ митохондрион,  асемблирането и активността на различните елементи на окислителното фосфолириране, разположени по вътрешната мебрана и ролята на алтернативните дихателни пътища , като алтернативната оксидаза и алтернативната NADH дехидрогеназа. За сравнение, ще бъде изследвана митохондриалната активност на моделното растение Arabidopsis thaliana, (чувствителлно на засушаване).

В допълнение, предвиждаме в сътрудничество с Австралийския Изследователски Съвет, Център по компетентност по биология на растителната енергетика към Университета на Западна Австралия да секвенираме и асемблираме митохондриалния геном на Haberlea rhodopenses, което досега не е извършвано.

Това ще хвърли светлина върху молекулярните механизми на приспособяване към засушаване, които определят еволюционното предимство на изследвания растителен вид.