Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ, polycyclic aromatic hydrocarbons) — это устойчивые органические загрязнители, широко распространённые в атмосфере, воде и почве, обладающие тератогенным, канцерогенным и мутагенным воздействием, что серьёзно угрожает безопасности водных экосистем. Водоросли как первичные продуценты водных экосистем имеют фотосистему, являющуюся чувствительной мишенью для токсического действия ПАУ, однако механизмы повреждения фотосистемы и транскрипционного регулирования под воздействием ПАУ остаются неясными. В настоящем исследовании в качестве модельного объекта использовалась пресноводная зелёная микроводоросль — Raphidocelis subcapitata (Raphidocelis subcapitata), применялись методы хлорофилльной флуоресцентной визуализации и транскриптомного анализа для изучения влияния ПАУ на фотосистему водорослей и её регуляторных механизмов. Результаты показали, что ингибирующее воздействие бензо[a]пирена на максимальную фотохимическую эффективность Raphidocelis subcapitata было в целом слабее, чем у фенантрена (PHE) и пирена (PYR); скорость электронного транспорта у водорослей в группах PHE и PYR снижалась до 43% и 49% от контроля соответственно, в то время как влияние ПАУ на коэффициент не фотохимического тушения было минимальным. Выражение пяти ключевых генов фотосистемы водорослей (cabII-1, LHCA4, LHCA5, PsbP и PsaN) зависело от времени, проявлялось значительное повышение на 3–5-и сутки экспозиции и снижение на 7-й день; по мере увеличения времени воздействия регуляторный механизм транскрипции фотосистемы водорослей постепенно нарушался, что в конечном итоге приводило к устойчивому повреждению фотосинтетической функции. Настоящее исследование на физиологическом и молекулярном уровнях прояснило механизм повреждения и особенности транскрипционного регулирования фотосистемы водорослей под воздействием ПАУ, предоставляя теоретическую основу для экологической токсикологии и оценки экологических рисков водных экосистем, связанных с ПАУ.

полициклические ароматические углеводороды;Raphidocelis subcapitata (Raphidocelis subcapitata);транскриптом;фотосинтез