色适应在蓝藻
最有说服力的例子是蓝绿色藻类(蓝藻)中被发现,这的确是蓝绿色藻类物种个体发生的色适应第一次被描述。Gaidukov(1902)观察到,颤藻得红颜色在绿灯,和蓝绿色在橙色光:他把这些颜色的变化归因于不同的色素的合成。Boresch(1921)表明,颜色的变化是由于变化的类型胆蛋白质合成了藻类:红细胞含有藻红蛋白为主,蓝绿色细胞主要是藻青蛋白。这一现象被认为是由恩格尔曼氏和Gaidukov(1902)补色适应性的一个例子,色素引起的特定波段是一个吸收波段(phycoer-ythrin和藻青蛋白的吸收峰绿色(^ 565 nm)和红色(^ 620海里),分别):“互补”,因为颜料具有互补的颜色的光诱导。
并不是所有的蓝绿色藻类物种显示彩色改编,其中确实有变化,适应需要。Tandeau de Marsac(1977)分离蓝藻分成三组。在我组菌株胆蛋白质成分不受光的光谱质量影响他们成长,即他们缺乏适应彩色。在第二组菌株,只有藻红蛋白细胞是影响光的内容质量,非常低在绿灯红灯和高;藻青蛋白含量仍然很高在细胞生长的光。在第三组菌株,主要胆蛋白质的合成受到光的光谱成分的影响:像前面组藻红蛋白含量高在红、绿灯和低但藻青蛋白含量,同时还大量绿色光,高1.6 - 3.7倍的红光。69株的检查,25组我,13组II和31 m.176组,1344
藻青蛋白形成在第二组我和组菌株有两个多肽的子单元,a和b。科比(1981)发现,在24日31日集团的3株,藻青蛋白形成在绿灯也包含两个单元,但藻青蛋白从细胞生长在红灯包含四个子单元,a1, a2, b1和b2。特定的子单元中藻青蛋白a2和b1 green-light-grown细胞。这些,是永远存在的,科比被称为本构:另外两个,a1和b2,形成的红光,他被称为诱导。因此,在这些似乎增加24株藻青蛋白形成诱导红光由合成不同种类的藻青蛋白亚基。这是不可能的,以确定从数据是否相关联的新藻青蛋白亚基形成不同的藻青蛋白种类,(a1b2) n,或者他们是否聚合两种本构子单元,a2和b1,形成一种混合藻青蛋白。在剩下的七组3株,没有发现a1和b2藻青蛋白亚基在red-light-grown细胞:额外的藻青蛋白在这些情况下可能包括额外的a2和b1子单元。在Tolypothrix清塞音,Ohki et al。(1985)发现,绿灯导致色适应的一个替代的藻红蛋白藻青蛋白,藻胆体大小保持不变。
Ohki和藤田(1992)发现,海洋蓝藻植物细胞Phormidium sp。C86颜色是深绿色生长在红灯时,紫红色在绿灯,这颜色的变化是由于大规模增加藻红蛋白的细胞内容。bili-protein成分(摩尔)在红灯藻红蛋白13%,allophycocyanin藻青蛋白的64%和22%。在绿灯改为82%,分别为10%和8%。藻胆体的细胞生长在绿灯red-light-grown细胞的两倍。
所需的光疗法的具体性质带来胆蛋白质成分的变化研究了第三组的菌株,眉藻7101(原Tolypothrix清塞音),藤田和服部年宏(1960、1962 a、b),和Diakoff麦克尔(1973)。研究已经发现方便的控制影响光7101年眉藻先消耗胆蛋白质的细胞暴露于强光24 h在缺乏氮,然后给了一个简短的光治疗所需的光谱质量,然后将细胞在黑暗中氮源,并遵循胆蛋白质合成。饱和剂量的红灯后细胞合成藻青蛋白而不是藻红蛋白在随后黑暗孵化:饱和剂量的绿灯后他们继续使藻青蛋白但现在也使phycoery-thrin。如果红色和绿色光治疗交替,随后胆蛋白质合成的模式是由去年的颜色光治疗,即绿色或红色的光线将每个反向other.423的效果
的光谱促进藻红蛋白合成高峰在绿色与一个额外的小峰550 nm紫外线约350纳米(图12.7):合成抑制藻红蛋白的光谱峰值红约660海里,和也
350年1 d0 700 500 550 6 d0 H
WuvelcflUth \ NT我
图12.7行动光谱促进和抑制藻红蛋白合成的蓝绿色藻类眉藻7101 (Tolypothrix清塞音)(Diakoff和麦克尔之后,1973)。的倒数所需的辐射能(J cm-2)生产增加了25%(晋升)或减少(抑制)的藻红蛋白(占总胆蛋白质)的合成在黑暗中光治疗后(归一化后500或680海里)策划对波长。
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图12.7行动促进光谱和抑制藻红蛋白合成的蓝绿色藻类眉藻7101 (Tolypothrix清塞音)(Diakoff和麦克尔之后,1973)。的倒数所需的辐射能(J cm-2)生产增加了25%(晋升)或减少(抑制)的藻红蛋白(占总胆蛋白质)的合成在黑暗中光治疗后(归一化后500或680海里)策划对波长。
峰有一个子公司在紫外线约350海里。309422年这些行动光谱的形状符合感光色素系统本身胆蛋白质。Bogorad(1975)提出“adaptochrome”这个词对于任何感光色素参与胆蛋白质合成的规定。
麦克尔(1972)提出了控制色素,这类似于植物色素,有两个可互换的形式:一个(PG)会吸收最大在绿色和辐照与绿灯接受photoconversion (PR)另一种形式的吸收在红色区域最大。与红光照射公关将photoconverted PG
绿色的高压
麦克尔指出,这两种形式的色素可能是生物活性,PG促进藻青蛋白和公关推广藻红蛋白的形成,或者只是一种形式可能是活跃的,它的存在与否决定的两种可能的细胞分化途径是紧随其后。Oelmuller et al。(1988)表明,在Fremyella diplosiphon绿灯引发藻红蛋白的形成信使RNA光明和红藻青蛋白mRNA的形成。
虽然在light-grown细胞光的光谱质量影响的模式胆蛋白质的合成,光不是必不可少的这些色素的合成发生:兼性异养cyano-bacteria继续胆蛋白质当在黑暗中生长在碳水化合物中。当这些菌株在第三组生长在黑暗中胆蛋白质组成类似于细胞生长在红灯:高藻青蛋白和低藻红蛋白。1344科比(1981)发现藻青蛋白合成了眉藻菌株7101和7601年在黑暗中包括诱导子单元,a1和b2, red-light-grown但不是green-light-grown细胞。这是使用的情况下是否接种物来自文化生长在红色或绿色光。科比认为,这不是暴露在红灯,但没有亮起绿灯诱导藻青蛋白亚基的合成。如果确实是一个photoreversible色素参与胆蛋白质合成的控制,那么它可能是PG形式,由细胞合成生长在黑暗中。
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