Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) являются стойкими органическими загрязнителями, широко распространёнными в атмосфере, воде и почве, обладающими тератогенными, канцерогенными и мутагенными свойствами, что серьёзно угрожает безопасности водных экосистем. Водоросли, будучи первичными продуцентами водных экосистем, имеют фотосинтетическую систему, являющуюся чувствительной мишенью для токсического воздействия ПАУ, однако механизмы повреждения фотосинтетической системы водорослей и транскрипционного регуляторного воздействия ПАУ пока не до конца изучены. В данном исследовании использовалась модель пресноводной зелёной водоросли — Raphidocelis subcapitata, с применением хлорофилл-флуоресцентной визуализации и методов транскриптомного анализа для изучения влияния ПАУ на фотосинтетическую систему водорослей и её механизмы регуляции. Результаты показали, что ингибирующее влияние бензо[a]пирена на максимальную фотохимическую эффективность Raphidocelis subcapitata было в целом слабее, чем фенантрена (PHE) и пирена (PYR); скорость электронного транспорта у водорослей в группах обработки PHE и PYR снизилась до 43% и 49% соответственно по сравнению с контрольной группой, в то время как коэффициент нефотохимического тушения у водорослей под воздействием ПАУ изменился мало. Экспрессия пяти ключевых генов фотосинтетической системы водорослей (cabII-1, LHCA4, LHCA5, PsbP и PsaN) имела временную зависимость: наблюдалась значительная тенденция к повышению с 3-го по 5-й день воздействия, а к 7-му дню уровень экспрессии снизился; с увеличением времени воздействия регуляторные механизмы транскрипции фотосинтетической системы водорослей постепенно разрушались, что в конечном итоге приводило к продолжительному повреждению фотосинтетической функции. Настоящее исследование на физиологическом и молекулярном уровне проясняет механизм повреждения фотосинтетической системы водорослей ПАУ и особенности её транскрипционного регулирования, предоставляя теоретическую основу для экотоксикологии ПАУ и оценки рисков для водных экосистем.

полициклические ароматические углеводороды; Raphidocelis subcapitata; транскриптом; фотосинтез