_ Cercetătorii descoperă o genă necunoscută anterior care promovează indirect fotosinteza în algele albastre-verzi

15:37 2024-04-15 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii descoperă necunoscute anterior gena care promovează indirect fotosinteza la algele albastru-verzi

Cianobacteriile — numite și alge albastru-verzi — sunt cunoscute drept „plantele oceanului” deoarece efectuează fotosinteza la o scară gigantică, produc oxigen și extrag gazul cu efect de seră CO2 din mediu. Cu toate acestea, pentru a face acest lucru, au nevoie de nutrienți suplimentari, cum ar fi azotul.

O echipă condusă de biologul Prof. Dr. Wolfgang R. Hess, profesor de genetică la Universitatea din Freiburg, a descoperit o genă necunoscută anterior care joacă un rol cheie în coordonarea metabolismului azotului și carbohidraților. Cu aceasta, cianobacteriile reglează indirect creșterea microorganismelor care promovează fotosinteza.

„Lucrările noastre arată că există numeroase interdependențe necunoscute până acum, chiar și între cele mai mici organisme din mediu și că multe gene necunoscute anterior joacă un rol în asta", spune Hess. Rezultatele au fost publicate în Nature Communications.

Cantitățile de carbon (CO2) și azot disponibile pentru plante, alge și cianobacterii nu sunt întotdeauna aceleași. Pentru fotosinteză, un echilibru relevant din punct de vedere fiziologic între acești doi nutrienți primari este de o importanță enormă. În datele genetice ale cianobacteriilor, Alexander Kraus, doctorand cu Wolfgang R. Hess la Universitatea din Freiburg, a descoperit și caracterizat acum o genă care joacă un rol cheie în acest context: gena codifică o proteină numită NirP1. Aceasta este produsă numai dacă celulele identifică o deficiență de carbon în raport cu azotul disponibil.

Proteina este ea însăși prea mică pentru a acționa ca o enzimă ca multe alte proteine. Lucrând cu Dr. Philipp Spät și Prof. Dr. Boris Maček de la Centrul Proteome de la Universitatea din Tübingen, cercetătorii au reușit totuși să descopere că NirP1 se poate lega permanent cu o enzimă care ar transforma în mod normal nitritul în amoniu.

NirP1 previne acest lucru și asigură astfel acumularea de nitriți în celule; aceasta este apoi urmată de alte modificări metabolice masive, care au fost analizate în detaliu în colaborare cu echipa Prof. Dr. Martin Hagemann de la Universitatea din Rostock.

În cele din urmă, cianobacteriile încep să exporte nitriți în mediu, în care nitritul suplimentar stimulează creșterea microorganismelor utile și, astfel, un microbiom care este benefic pentru fotosinteza cianobacteriilor.

Rezultatele sugerează idei pentru cercetările în curs privind interacțiunile dintre microorganisme și rolul această genă de reglare care anterior era puțin cunoscută, spune Hess. „În plus, regulatorii mici de proteine, cum ar fi NirP1, ar putea fi implementați în viitor în biotehnologia „verde” și „albastru” pentru controlul direcționat al metabolismului.”

(Fluierul)