La influencia global del sodio en las cianobacterias en la resucitación tras el hambre de nitrógeno
Autores: Burkhardt, Markus; Rapp, Johanna; Menzel, Claudia; Link, Hannes; Forchhammer, Karl
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La influencia global del sodio en las cianobacterias en la resucitación tras el hambre de nitrógeno
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Dormancia
Resucitación
Clorosis
Sodio
Fuentes de nitrógeno
Análisis del metaboloma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La dormancia y la resucitación son clave para la supervivencia bacteriana bajo condiciones ambientales fluctuantes. En ausencia de fuentes de nitrógeno combinadas, el cianobacterio modelo no diazotrófico sp. PCC 6803 entra en un estado metabólicamente inactivo durante un proceso denominado clorosis. Este estado permite a las células sobrevivir hasta que las fuentes de nitrógeno reaparezcan, momento en el cual las células se resucitan en un proceso que sigue un programa altamente orquestado. Esto coincide con un cambio metabólico hacia un modo similar al heterotrófico donde el catabolismo del glucógeno proporciona a las células reductores y esqueletos de carbono para las reacciones anabólicas que sirven para restablecer una célula fotosintéticamente activa. Aquí mostramos que todo el proceso de resucitación requiere la presencia de sodio, un catión ubicuo que tiene un amplio impacto en la fisiología bacteriana. La necesidad de sodio en las células resucitantes persiste incluso en niveles elevados de CO, una condición que, por el contrario, alivia la necesidad de iones de sodio en células vegetativas. Utilizando un enfoque multifacético, que incluye el primer análisis del metaboloma de células resucitando de la clorosis, revelamos la implicación del sodio en múltiples niveles. No solo el sodio juega un papel en la bioenergética de las células cloróticas, como se mostró anteriormente, sino que también está involucrado en la asimilación de compuestos de nitrógeno, la regulación del pH y la síntesis de metabolitos clave.
Descripción
La dormancia y la resucitación son clave para la supervivencia bacteriana bajo condiciones ambientales fluctuantes. En ausencia de fuentes de nitrógeno combinadas, el cianobacterio modelo no diazotrófico sp. PCC 6803 entra en un estado metabólicamente inactivo durante un proceso denominado clorosis. Este estado permite a las células sobrevivir hasta que las fuentes de nitrógeno reaparezcan, momento en el cual las células se resucitan en un proceso que sigue un programa altamente orquestado. Esto coincide con un cambio metabólico hacia un modo similar al heterotrófico donde el catabolismo del glucógeno proporciona a las células reductores y esqueletos de carbono para las reacciones anabólicas que sirven para restablecer una célula fotosintéticamente activa. Aquí mostramos que todo el proceso de resucitación requiere la presencia de sodio, un catión ubicuo que tiene un amplio impacto en la fisiología bacteriana. La necesidad de sodio en las células resucitantes persiste incluso en niveles elevados de CO, una condición que, por el contrario, alivia la necesidad de iones de sodio en células vegetativas. Utilizando un enfoque multifacético, que incluye el primer análisis del metaboloma de células resucitando de la clorosis, revelamos la implicación del sodio en múltiples niveles. No solo el sodio juega un papel en la bioenergética de las células cloróticas, como se mostró anteriormente, sino que también está involucrado en la asimilación de compuestos de nitrógeno, la regulación del pH y la síntesis de metabolitos clave.