Нітропласт
Нітропласт — це органела в клітинах деяких видів водоростей, зокрема в Braarudosphaera bigelowii. Вона відіграє вирішальну роль у фіксації азоту, процесі, який раніше вважався притаманним виключно бактеріям та архея.[1][2]
У 1998 році Джонатан Зер, океанолог з Університету Каліфорнії в Санта-Крус, знайшов невідому послідовність ДНК, яка, здавалося, належала невідомій азотфіксуючій ціанобактерії в Тихому океані, яку назвали UCYN-A (одноклітинні ціанобактерії групи А).[3] У той же час Кіоко Хагіно, палеонтологиня з Університету Кочі, працювала над культивуванням організму-господаря Braarudosphaera bigelowii.[4]
Дослідники вперше запропонували існування нітропластів, вивчаючи взаємодію між морськими водоростями Braarudosphaera bigelowii та UCYN-A у 2012 році. Спочатку була гіпотеза, що UCYN-A здійснює фіксації азоту, даючи водоростям такі сполуки, як аміак. Подальші дослідження під керівництвом Джонатана Зера показали, що UCYN-A слід розглядати як органели у водоростях, а не як окремі організми.[1]
Нітропласти демонструють типові характеристики органел, що відповідають двом ключовим критеріям: вони успадковуються шляхом поділу клітини та залежать від білків, що надаються клітиною-хазяїном. Дослідники, аналізуючи зображення, виявили, що нітропласти діляться разом із клітиною-господарем, забезпечуючи їх перехід до дочірніх клітин. [1]
Відкриття нітропластів ставить під сумнів попередні уявлення про ексклюзивність фіксації азоту прокаріотичними організмами. Розуміння структури та функції нітропластів відкриває можливості для генної інженерії рослин. Дослідники прагнуть розробити культури, включаючи гени, відповідальні за функцію нітропластів, здатні фіксувати власний азот, потенційно зменшити потребу в азотних добривах та пом'якшити шкоду довкіллю.[1]
- ↑ а б в г Wong, Carissa (11 квітня 2024). Scientists discover first algae that can fix nitrogen — thanks to a tiny cell structure. Nature.com. Архів оригіналу за 14 квітня 2024. Процитовано 16 квітня 2024.
- ↑ This marine alga is the first known eukaryote to pull nitrogen from air. www.sciencenews.org (амер.). 11 квітня 2024. Процитовано 21 квітня 2024.
- ↑ Zehr, Jonathan P.; Mellon, Mark T.; Zani, Sabino (September 1998). New nitrogen-fixing microorganisms detected in oligotrophic oceans by amplification of nitrogenase (nifH) genes. Applied and Environmental Microbiology. 64 (9): 3444—3450. doi:10.1128/AEM.64.9.3444-3450.1998.
- ↑ Introducing the "nitroplast" -- The first nitrogen-fixing organelle. Earth.com (англ.). Процитовано 21 квітня 2024.