Nature子刊发现了一种以前未知的基因，在氮和碳水化合物代谢的协调中起着关键作用

蓝藻——也被称为蓝绿藻——被称为“海洋植物”，因为它们进行大规模的光合作用，产生氧气并从环境中提取温室气体二氧化碳。然而，要做到这一点，它们需要额外的营养物质，如氮。弗莱堡大学遗传学教授、生物学家Wolfgang R. Hess博士领导的一个研究小组发现了一种以前未知的基因，该基因在氮和碳水化合物代谢的协调中起着关键作用:有了它，蓝藻间接调节促进光合作用的微生物的生长。

“我们的工作表明，即使是环境中最小的生物体之间，也存在许多以前未知的相互依赖关系，许多以前未知的基因在其中发挥了作用。”

研究结果发表在科学杂志《自然通讯》上。

植物、藻类和蓝藻可利用的碳(CO2)和氮的数量并不总是相同的。对于光合作用来说，这两种主要营养物质之间的生理平衡是非常重要的。在蓝藻的遗传数据中，弗莱堡大学的博士生Alexander Kraus和Wolfgang R. Hess现在发现并描述了一个在这种情况下起关键作用的基因:该基因编码一种名为NirP1的蛋白质。只有当细胞识别出相对于可用氮的碳缺乏时，才会产生碳。

这种蛋白质本身太小，不能像许多其他蛋白质一样起酶的作用。然而，研究人员与来自 宾根大学蛋白质组中心的Philipp博士Sp?t和Boris maek教授合作，发现NirP1可以与一种酶永久结合，这种酶通常会将亚硝酸盐转化为铵。NirP1阻止这种情况，从而确保亚硝酸盐在细胞中积累;随后是进一步的大规模代谢变化，这是与罗斯托克大学的马丁·哈格曼博士教授团队合作进行的详细分析。最后，蓝藻开始向环境输出亚硝酸盐，在那里，额外的亚硝酸盐刺激有用微生物的生长，从而形成有利于蓝藻光合作用的微生物群。

Hess说，这些结果为正在进行的微生物之间的相互作用和这种调节基因的作用的研究提供了思路，这在以前是鲜为人知的。“此外，像NirP1这样的小蛋白质调节因子将来可能会被部署在‘绿色’和‘蓝色’生物技术中，用于有针对性地控制新陈代谢。”