Нитроплас
Нитропласт — это органелла , обнаруженная в некоторых видах водорослей , в частности в морских водорослях Braarudosphaera bigelowii . [1] Он играет важную роль в фиксации азота , процессе, который ранее считался присущим исключительно бактериям и археям . [1] [2] Открытие нитропластов имеет важные последствия как для клеточной биологии, так и для сельскохозяйственной науки .
Открытие
В 1998 году Джонатан Зер, эколог океана из Калифорнийского университета в Санта-Крузе , обнаружил неизвестную последовательность ДНК, которая, по-видимому, принадлежала неизвестной азотфиксирующей цианобактерии в Тихом океане , которую они назвали UCYN-A (одноклеточная цианобактериальная группа A). [3] В то же время Киоко Хагино, палеонтолог из Университета Кочи , работала над культивированием организма-хозяина, B. bigelowii . [4] [5]
Существование нитропластов было впервые предложено исследователями, изучающими взаимодействие между B. bigelowii и UCYN-A в 2012 году. Первоначально предполагалось, что UCYN-A способствует фиксации азота, обеспечивая водоросли такими соединениями, как аммиак . Однако последующие исследования под руководством Джонатана Зера показали, что UCYN-A являются органеллами. [1]
Структура и функции
Нитропласты демонстрируют типичные характеристики органелл, соответствующие двум ключевым критериям: они наследуются во время деления клетки и зависят от белков, предоставляемых клеткой-хозяином. [1] С помощью визуализационных исследований исследователи наблюдали, что нитропласты делятся вместе с клеткой-хозяином, обеспечивая их переход в дочерние клетки. [1]
Подразумеваемое
Открытие нитропластов бросает вызов предыдущим представлениям об исключительности фиксации азота прокариотическими организмами. Понимание структуры и функции нитропластов открывает возможности для генной инженерии растений. [1] Включая гены, ответственные за функцию нитропластов, исследователи стремятся разработать сельскохозяйственные культуры, способные фиксировать собственный азот, потенциально снижая потребность в азотных удобрениях и смягчая ущерб окружающей среде. [1]
Ссылки
- ^ abcdefg Вонг, Карисса (11 апреля 2024 г.). «Ученые обнаружили первые водоросли, способные фиксировать азот, — благодаря крошечной клеточной структуре». Nature . 628 (8009): 702. doi :10.1038/d41586-024-01046-z. PMID 38605201. Архивировано из оригинала 14 апреля 2024 г. Получено 16 апреля 2024 г.
- ^ "Эта морская водоросль — первый известный эукариот, извлекающий азот из воздуха". www.sciencenews.org . 2024-04-11 . Получено 2024-04-21 .
- ^ Zehr, Jonathan P.; Mellon, Mark T.; Zani, Sabino (сентябрь 1998 г.). «Новые азотфиксирующие микроорганизмы, обнаруженные в олиготрофных океанах путем амплификации генов нитрогеназы (nifH)». Applied and Environmental Microbiology . 64 (9): 3444– 3450. doi :10.1128/AEM.64.9.3444-3450.1998. PMC 106745 . PMID 9726895.
- ^ "Представляем "нитропласт" — первую органеллу, фиксирующую азот". Earth.com . Получено 21.04.2024 .
- ^ Хагино Кёко; Онума Рё; Кавачи Масанобу и Хоригучи Такео (2013)Обнаружение эндосимбиотической азотфиксирующей цианобактерии UCYN-A у Braarudosphaera bigelowii (Prymnesiophyceae) PLoS One, 8, e81749. doi.org/10.1371/journal.pone.0081749.
Дальнейшее чтение
- Коул, Тайлер Х; Локонте, Валентина; Тюрк-Кубо, Кендра А; Ванслембрук, Бике; Мак, Винг Кван Эстер; Ченг, Шунян; Экман, Аксель; Чен, Цзянь-Хуа; Хагино, Кёко; Такано, Ёшихито; Нисимура, Томохиро; Адачи, Масао; Ле Гро, Марк; Ларабелл, Кэролайн; Зер, Джонатан П. (апрель 2024 г.). «Азотфиксирующая органелла морской водоросли». Наука . 384 (6692): 217–222 . doi :10.1126/science.adk1075. ПМИД 38603509.
- Массана, Рамон (12.04.2024). «Нитроплас: органелла, фиксирующая азот». Science . 384 (6692): 160– 161. doi :10.1126/science.ado8571. hdl : 10261/354070 . ISSN 0036-8075. PMID 38603513.
Внешние ссылки
- Байсас, Лора (18.04.2024). «Впервые за миллиард лет две формы жизни действительно слились в один организм». Popular Science . Получено 19.04.2024 .
