Цианеллы

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Цианеллы в клетке глаукоцистиса

Циане́ллы — пластиды глаукофитовых водорослей. Окрашены в сине-зелёный цвет, так как зелёный хлорофилл а маскируется пигментами фикоцианином и аллофикоцианином, расположенными на поверхности тилакоидов[1]. Особое название используется для них потому, что они обладают уникальным признаком: имеют тонкую клеточную стенку из пептидогликана (муреина) между наружной и внутренней мембраной. По большинству других признаков цианеллы напоминают типичные цианобактерии, хотя содержат сильно редуцированный геном.

Внутриклеточных симбиотических цианобактерий, сохраняющих полный геном и способных к независимому от хозяина существованию, обычно называют цианобионтами[2]. Впрочем, к эндосимбионтам, содержащимся в клетках грибов из рода Geosiphon[en] (порядок Archaeosporales), термин «цианеллы» также иногда применяют[3].

Происхождение[править | править код]

Строение клеточной оболочки цианелл и некоторые их биохимические характеристики в целом сходны с таковыми у цианобактерий, и считается, что цианеллы были приобретены предками глаукофитов в результате симбиоза с цианобактериями. Однако цианеллы, как и другие пластиды, не способны жить вне клетки хозяина, а 90 % их белков кодируется в эукариотном ядре — самостоятельными организмами они не являются. У различных видов глаукофитов можно проследить этапы редукции цианобактериальной стенки цианелл[4].

Морфологические и биохимические особенности[править | править код]

Наиболее изучены цианеллы пресноводной водоросли Cyanophora paradoxa[en]. Её клетка содержит две крупные цианеллы; их геном был полностью секвенирован в 1995 году[5][6]. Геном (как и у клеток цианобактерий) представлен одной кольцевой хромосомой, сконцентрированной в центре органеллы, и содержит 135 599 пар нуклеотидных оснований (размер генома, типичный для нормальных хлоропластов). Число генов в геноме также сильно редуцировано: в цианеллах и других хлоропластах их около 200, в то время как геном цианобактерий содержит свыше 3000 генов; при этом в геноме цианелл имеется ряд генов, которые у высших растений содержатся в ядре или отсутствуют[7][8]. Среди них есть гены специфичных для цианелл транспортных белков, участвующих в импорте белков из цитоплазмы. Интересно, что в цианеллах нет генов, отвечающих за синтез пептидогликана; путь его синтеза и отвечающие за него ферменты у Cyanophora в настоящее время не изучены[7].

Цианеллы содержат центральное тело. Предполагается, что оно выполняет роль карбоксисомы — специального органоида, накапливающего диоксид углерода при его низкой концентрации в среде. Цианеллы отличаются от типичных хлоропластов также особенностями картины деления: они содержат только «внутреннее кольцо», прилегающее к внутренней мембране в месте деления, и не содержат «внешнего кольца», расположенного снаружи от наружной мембраны[9]. Участвующий в делении пластид белок прокариотического цитоскелета FtsZ в цианеллах взаимодействует с пептидогликаном; воздействие антибиотиков бета-лактамового ряда нарушает деление.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Белякова Г. А., Дьяков Ю. Т., Тарасов К. Л.  Ботаника в четырёх томах. Т. 2. Водоросли и грибы. — М.: Издат. центр «Академия», 2006. — 320 с. — ISBN 978-5-7695-2750-1. — С. 163—164.
  2. Cyanobacteria in Symbiosis / Amar N. Rai, Birgitta Bergman, Ulla Rasmussen (eds.). — New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow: Kluwer Academic Publishers, 2003. — ISBN 1-4020-0777-9.
  3. Lee, 2008, с. 86.
  4. Карпов С. А.  Строение клетки протистов. — СПб.: ТЕССА, 2001. — 384 с. — 1000 экз. — ISBN 5-94086-010-9. — С. 246, 249.
  5. Stirewalt V. L., Michalowski C. B., Löffelhardt W., Bohnert H. J., Bryant D. A.  Nucleotide sequence of the cyanelle genome from Cyanophora paradoxa // Plant Molecular Biology Reporter. — 1995. — Vol. 13, no. 4. — P. 327–333. — DOI:10.1007/BF02669186.
  6. Grossman A. L.  Paths toward Algal Genomics // Plant Physiology. — 2005. — Vol. 137, no. 2. — P. 410–425.
  7. 1 2 Löffelhardt, Wolfgang. The Cyanelles of Cyanophora paradoxa in the Context of Plastid Evolution.
  8. Lee, 2008, p. 85.
  9. Iino M., Hashimoto H.  Intermediate features of cyanelle division of Cyanophora paradoxa (Glaucocystophyta) between cyanobacterial and plastid division // Journal of Phycology. — 2003. — Vol. 39, no. 3. — P. 561—569. — DOI:10.1046/j.1529-8817.2003.02132.x.

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]