Nitroplast bez ogródek, czyli nowe organellum

Przy analizach żyzności ekosystemów uwzględnia się różne związki zawierające azot, ale nie ten w formie cząsteczkowej. Tymczasem ta forma jest najpowszechniej występująca nie tylko w atmosferze, ale też w bliskich powierzchni warstwach wody. Stoi za tym fakt, że jest azot bardzo słabo reaktywny i większość organizmów nie jest go w stanie przyswoić. Wśród bakterii i archeonów jest jednak całkiem dużo wyjątków. Diazotrofia, czyli proces przekształcania azotu cząsteczkowego w jon amonowy, który jest już surowcem powszechnie wykorzystywanym w metabolizmie, jest kosztowna energetycznie, ale wobec niedoboru innych form azotu daje przewagę organizmom do niej zdolnym.

Wśród bakterii diazotroficznych najpowszechniej znane są te, które żyją wewnątrz brodawek korzeniowych roślin strączkowych. Rośliny te same nie potrafią przyswajać azotu cząsteczkowego, ale korzystają z pracy bakterii brodawkowych, co jest podręcznikowym przykładem symbiozy. Podobna jest w przyrodzie spotykana częściej, a wiele wchodzących w nią bakterii diazotroficznych należy do sinic.

Jeden z przykładów takiego układu odkryto pod koniec ubiegłego wieku. Organizmem korzystającym z pracy sinicy jest w nim oceaniczny haptofit Braarudosphaera bigelowii. Sinicę dość trudno było zidentyfikować. Z czasem utrwaliła się wobec niej robocza nazwa UCYN-A. Zaproponowano również łatwiejszą (przynajmniej dla biologów): Atelocyanobacterium thalassa, ale bez oficjalnego opisu, nie jest więc zatwierdzona. Haptofity są jednokomórkowcami, więc UCYN-A nie tworzy żadnych brodawek, tylko żyje wewnątrz ich komórek.

W miarę kolejnych badań genotyp i fizjologię UCYN-A znano coraz lepiej, i coraz wyraźniej okazywało się, że jej związek z gospodarzem jest bardzo ścisły. Sinica ma znacznie zredukowany genotyp. W połowie ubiegłej dekady jej badacze zaczęli sugerować, że endosymbioza jest posunięta tak daleko, jak w przypadku sinic przekształconych w chloroplasty i zaczęli używać nazwy nitroplast. Kolejną dekadę zajęły dalsze badania, które potwierdziły tę intuicję. Rozgraniczenie między silnie uzależnionym od gospodarza endosymbiontem a organellum jest kwestią umowy. Okazuje się, że sposób wzrostu UCYN-A jest dostosowany do cyklu życiowego gospodarza. Co więcej, organizmy te przekazują sobie nie tylko proste związki, jak to ma miejsce w znanych układach symbiotycznych, ale też białka, co jest raczej zarezerwowane dla organelli komórkowych. W związku z tym w dwóch niedawno wydanych publikacjach autorzy używają pojęcia nitroplast już bez ogródek, a kolejna publikacja w „Science” ogłasza odkrycie tego nowego organellum.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.