Цианеллы

Цианеллы в клетке глаукоцистиса

Цианеллы — пластиды глаукофитовых водорослей. Окрашены в зелёный цвет, так как зелёный хлорофилл а маскируется пигментами фикоцианином и аллофикоцианином. Эти пигменты расположены в фикобилисомах, лежащих на поверхности тилакоидов, как у синезелёных и красных водорослей. ^[1] Особое название используется для них потому, что они обладают уникальным признаком: имеют тонкую клеточную стенку из пептидогликана между наружной и внутренней мембраной. По большинству других признаков цианеллы напоминают типичные цианобактерии.

Кроме глаукофитов, цианеллы содержатся в клетки некоторых других организмов, например, грибов Geosiphon pyriformis^[2].

Происхождение

Строение клеточной оболочки цианелл и некоторые их биохимические характеристики чрезвычайно сходны с таковыми у цианобактерий, и практически без сомнений утверждается, что цианеллы были приобретены предками глаукофитов в результате симбиоза с ними. 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^[3].

Морфологические и биохимические особенности

Наиболее изучены цианеллы пресноводной водоросли Cyanophora paradoxa. Её клетка содержит две крупные цианеллы; их геном был полностью секвенирован в 1995 г^[4][5] Геном представлен одной кольцевой хромосомой, сконцентрированной в центре органеллы, так же, как в клетках цианобактерий, и содержит 135.599 п.о. (размер генома, типичный для нормальных хлоропластов). Он содержит ряд генов, которые у высших растений содержатся в ядре или отсутствуют [1]. 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 [2].

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 ^[6]. Участвующий в делении пластид белок прокариотического цитоскелета FtsZ в цианеллах взаимодействует с пептидогликаном; воздействие антибиотиков бета-лактамового ряда нарушает деление.

Примечания

1. ↑ Г.А. Белякова Ю.Т. Дьяков К.Л. Тарасов Ботаника в четырёх томах • Водоросли и грибы. Том второй. стр. 163-164
2. ↑ Lee, 2008, с. 86
3. ↑ Карпов, 2001, с. 249,246
4. ↑ Stirewalt, Veronica L.; Christine B. Michalowski, Wolfgang Löffelhardt, Hans J. Bohnert, Donald A. Bryant (December, 1995). «Nucleotide sequence of the cyanelle genome from Cyanophora paradoxa». Plant Molecular Biology Reporter 13 (4): 327–333. DOI:10.1007/BF02669186. Проверено 2010-01-11.
5. ↑ Arthur R. Grossman (2005). «Paths toward Algal Genomics». Plant Physiology 137 (2): 410–425.
6. ↑ Iino M.1; Hashimoto H. INTERMEDIATE FEATURES OF CYANELLE DIVISION OF CYANOPHORA PARADOXA (GLAUCOCYSTOPHYTA) BETWEEN CYANOBACTERIAL AND PLASTID DIVISION. Journal of Phycology, 2003, Volume 39, Number 3, pp. 561-569

Ссылки

[3] Cyanophora Genome Project

Литература

• Карпов С.А. Строение клетки протистов. — СПб.: ТЕССА, 2001. — 384 с. — 1000 экз. — ISBN 5-94086-010-9
• Lee, R. E. Phycology, 4th edition. — Cambridge: Cambridge University Press, 2008. — 547 с. — ISBN 9780521682770

См. также

Симбиогенез