Анабаена
Анабаена — род нитчатых цианобактерий , существующих в виде планктона . Они известны своей способностью фиксировать азот и образуют симбиотические отношения с некоторыми растениями, такими как москитный папоротник . Они являются одним из четырех родов цианобактерий, которые производят нейротоксины , вредные для местной дикой природы, а также сельскохозяйственных и домашних животных. Предполагается, что производство этих нейротоксинов является вкладом в его симбиотические отношения, защищая растение от давления выпаса .
В 1999 году был предпринят проект ДНК секвенирования был картирован полный геном Anabaena , в ходе которого , длина которого составляет 7,2 миллиона пар оснований. Исследование было сосредоточено на гетероцистах , которые преобразуют азот в аммиак . Некоторые виды Anabaena использовались на рисовых полях и оказались эффективным природным удобрением .
Фиксация азота с помощью Anabaena
[ редактировать ]
В условиях ограничения азота вегетативные клетки дифференцируются в гетероцисты с полурегулярными интервалами вдоль нитей. Клетки гетероцист окончательно специализированы на фиксации азота. Внутренняя часть этих клеток микрокислозна в результате усиленного дыхания, инактивации фотосистемы, продуцирующей O 2 (PS) II, и образования утолщенной оболочки снаружи клеточной стенки. Нитрогеназа , секвестрированная внутри этих клеток, превращает диазот в аммиак за счет АТФ и восстановителя, которые образуются в результате углеводного обмена, процесса, дополняемого на свету активностью ФС I. Углеводы, вероятно, в форме глюкозы синтезируется в вегетативных клетках и перемещается в гетероцисты. Взамен азот, зафиксированный в гетероцистах, поступает в вегетативные клетки, по крайней мере частично, в виде аминокислот . [2]
Папоротник Azolla образует симбиотические отношения с цианобактерией Anabaena azollae , которая фиксирует атмосферный азот , предоставляя растению доступ к этому важному питательному веществу . Это привело к тому, что растение было названо «суперрастением», поскольку оно может легко колонизировать пресноводные участки и расти с огромной скоростью, удваивая свою биомассу всего за 1,9 дня. [3] Типичным лимитирующим фактором ее роста является фосфор , избыток которого из-за химических стоков часто приводит к цветению азоллы . В отличие от других известных растений, симбиотический микроорганизм напрямую передается из поколения в поколение. Это сделало Anabaena azollae полностью зависимым от своего хозяина, поскольку некоторые из ее генов либо потеряны, либо были перенесены в ядро клеток Azolla. [4]
Примитивные зрительные пигменты изучены в Анабаене
[ редактировать ]Анабаена используется в качестве модельного организма для изучения простого зрения . Процесс, при котором свет изменяет форму молекул в сетчатке , тем самым управляя клеточными реакциями и сигналами, вызывающими зрение у позвоночных , изучается на Anabaena . Сенсорный родопсин Anabaena , специфический светочувствительный мембранный белок, занимает центральное место в этом исследовании. [5]
восстановление ДНК
[ редактировать ]Двухцепочечные разрывы (DSB) — это тип повреждения ДНК , которое можно исправить путем гомологичной рекомбинации . Этот процесс ферментативного восстановления происходит в несколько ферментативных стадий, включая раннюю стадию, катализируемую белком RecN. [6] Исследование динамики RecN в репарации DSB у Anabaena показало дифференциальную регуляцию репарации DSB, так что он активен в вегетативных клетках, но отсутствует в зрелых гетероцистах, которые являются терминальными клетками. [7]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Анабаена Бори де Сен-Винсент экс Борне и Флао, 1886: 180, 224
- ^ Эрреро, Антония; Флорес, Энрике, ред. (2008). Цианобактерии: молекулярная биология, геномика и эволюция (1-е изд.). Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-15-8 . [ нужна страница ]
- ^ Ивао Ватанабэ, Нильда С.Берджа (1983). «Рост четырех видов Азоллы в зависимости от температуры». Водная ботаника . 15 (2): 175–185. дои : 10.1016/0304-3770(83)90027-X .
- ^ Событие Арктическая Азолла - Геологическое общество.
- ^ Шапиро, Игорь (май 2014 г.). «Сверхбыстрая фотохимия сенсорного родопсина Anabaena: эксперимент и теория» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Биоэнергетика . 1837 (5): 589–597. дои : 10.1016/j.bbabio.2013.09.014 . ПМИД 24099700 .
- ^ «ИнтерПро» . www.ebi.ac.uk. Проверено 18 ноября 2023 г.
- ^ Ху С, Ван Дж, Ван Л, Чжан CC, Чен WL. Динамика и клеточная специфичность белка репарации двухцепочечных разрывов ДНК RecN в развивающихся Cyanobacterium Anabaena sp. Штамм PCC 7120. PLoS One. 2 октября 2015 г.; 10 (10): e0139362. doi: 10.1371/journal.pone.0139362. ПМИД 26431054; PMCID: PMC4592062
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Мишра, Йогеш; Бхаргава, Пунам; Чауразия, Неха; Рай, Лал Чанд (2009). « Протеомная оценка невыживаемости Anabaena doliolum (Cyanophyta) при повышенных температурах » . Европейский журнал психологии . 44 (4): 551–65. дои : 10.1080/09670260902947001 .
- Эдуардо Ромеро-Вивас, Фернандо Даниэль фон Борстель, Клаудия Перес-Эстрада, Дарла Торрес-Ариньо, Франсиско Хуан Вилья-Медина, Хоакин Гутьеррес (2015) Роботизированная система дистанционного мониторинга на воде для оценки покрытия участков Anabaena sp. нити на мелководье ; Окружающая среда. Наука: Влияние процессов 04/2015; DOI: 10.1039/C5EM00097A
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с Анабаеной , на Викискладе? 
Данные, связанные с анабаеной , в Wikispecies - Секвенированные анабаены геномы
Гири, доктор медицины; Гири, ГМ « Анабаена » . База водорослей . Всемирное электронное издание, Национальный университет Ирландии, Голуэй.