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 секвенирования ДНК , в ходе которого был картирован полный геном Anabaena , 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 .
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 фактором, ограничивающим его рост, является фосфор , избыток которого из-за химических стоков часто приводит к цветению азоллы . В отличие от других известных растений, симбиотический микроорганизм передается непосредственно из одного поколения в другое. Это сделало Anabaena azollae полностью зависимым от своего хозяина, поскольку некоторые из ее генов либо потеряны, либо были перенесены в ядро клеток Azolla. [4]
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]
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]
СМИ, связанные с Анабаеной, на Викискладе?
Данные, связанные с анабаеной, в WikispeciesГири, доктор медицины; Гири, ГМ «Анабаена». База водорослей . Всемирное электронное издание, Национальный университет Ирландии, Голуэй.