ไนโตรพลาสต์
ไนโตรพลาสต์ (อังกฤษ: Nitroplast) เป็นออร์แกเนลล์ที่พบในสาหร่ายบางชนิด โดยเฉพาะในสาหร่ายทะเล Braarudosphaera bigelowii[1] ออร์แกเนลล์ชนิดนี้มีบทบาทสำคัญในการตรึงไนโตรเจน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เคยเชื่อกันว่าจำกัดอยู่เฉพาะในแบคทีเรียและอาร์เคียเท่านั้น[1][2] การค้นพบไนโตรพลาสต์นี้มีนัยยะที่สำคัญต่อการศึกษาทางชีววิทยาของเซลล์และวิทยาศาสตร์การเกษตร
การค้นพบ
[แก้]ในปี 1998 โจนาธาน เซอร์ (Jonathan Zehr) นักนิเวศวิทยาทางทะเลแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย, ซานตาครูซ ได้ค้นพบลำดับดีเอ็นเอที่ไม่เคยเป็นรู้จักมาก่อนซึ่งปรากฏว่าเป็นของไซยาโนแบคทีเรียที่มีความสามารถในการตรึงไนโตรเจนชนิดใหม่ที่ยังไม่เป็นที่รู้จักในมหาสมุทรแปซิฟิก ลำดับดีเอ็นเอนี้ได้รับการตั้งชื่อว่า UCYN-A (unicellular cyanobacterial group A - ไซยาโนแบคทีเรียเซลล์เดียวกลุ่ม A)[3] ในขณะเดียวกัน เคียวโกะ ฮากิโนะ (Kyoko Hagino) นักบรรพชีวินวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยโคจิ ก็กำลังศึกษาเพื่อเพาะเลี้ยงสิ่งมีชีวิตเจ้าบ้านของ UCYN-A ซึ่งก็คือสาหร่าย B. bigelowii[4][5]
การมีอยู่ของไนโตรพลาสต์ได้รับการเสนอครั้งแรกโดยนักวิจัยที่ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่าง B. bigelowii และ UCYN-A ในปี ค.ศ. 2012 โดยในช่วงแรกมีการตั้งสมมติฐานว่า UCYN-A มีบทบาทในการตรึงไนโตรเจน โดยให้สารประกอบดังเช่นแอมโมเนียแก่สาหร่าย อย่างไรก็ตาม การศึกษาต่อมาที่นำโดยโจนาธาน เซอร์ได้รายงานว่า UCYN-A เป็นออร์แกเนลล์[1]
โครงสร้างและการทำงาน
[แก้]ไนโตรพลาสต์แสดงออกถึงลักษณะทั่วไปของออร์แกเนลล์ ซึ่งสอดคล้องกับหลักเกณฑ์สำคัญสองประการ ได้แก่ การถ่ายทอดแบบจำลองของตนเองระหว่างการแบ่งเซลล์ และการพึ่งพาโปรตีนจากเซลล์เจ้าบ้าน[1] จากการศึกษาด้วยการสร้างภาพ นักวิจัยพบว่าไนโตรพลาสต์แบ่งตัวพร้อมกับเซลล์เจ้าบ้าน ทำให้มั่นใจได้ว่าพวกมันจะถูกถ่ายทอดไปยังเซลล์ลูกได้[1]
นัยยะสำคัญ
[แก้]การค้นพบไนโตรพลาสต์ได้ท้าทายแนวคิดเดิมที่เชื่อว่ากระบวนการตรึงไนโตรเจนเกิดขึ้นได้เฉพาะในสิ่งมีชีวิตประเภทโพรแคริโอตเท่านั้น การทำความเข้าใจโครงสร้างและหน้าที่ของไนโตรพลาสต์จะเปิดโอกาสสำหรับการวิศวกรรมพันธุกรรมในพืชได้[1] โดยการรวมยีนที่รับผิดชอบต่อการทำงานของไนโตรพลาสต์ โดยนักวิจัยมุ่งหวังที่จะพัฒนาพืชผลที่สามารถตรึงไนโตรเจนได้ด้วยตัวเอง ซึ่งอาจช่วยลดความจำเป็นในการใช้ปุ๋ยไนโตรเจน และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม[1]
อ้างอิง
[แก้]- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 "Scientists discover first algae that can fix nitrogen — thanks to a tiny cell structure". web.archive.org. 2024-04-14. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2024-04-14. สืบค้นเมื่อ 2024-12-31.
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (ลิงก์) - ↑ "This marine alga is the first known eukaryote to pull nitrogen from air" (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). 2024-04-11.
- ↑ Zehr, Jonathan P.; Mellon, Mark T.; Zani, Sabino (1998-09). "New Nitrogen-Fixing Microorganisms Detected in Oligotrophic Oceans by Amplification of Nitrogenase ( nifH ) Genes". Applied and Environmental Microbiology (ภาษาอังกฤษ). 64 (9): 3444–3450. doi:10.1128/aem.64.9.3444-3450.1998. ISSN 0099-2240.
{{cite journal}}: line feed character ใน|title=ที่ตำแหน่ง 101 (help); ตรวจสอบค่าวันที่ใน:|date=(help) - ↑ "Introducing the "nitroplast" -- The first nitrogen-fixing organelle". Earth.com (ภาษาอังกฤษ).
- ↑ Hagino Kyoko; Onuma Ryo; Kawachi Masanobu & Horiguchi Takeo (2013) Discovery of an endosymbiotic nitrogen-fixing cyanobacterium UCYN-A in Braarudosphaera bigelowii (Prymnesiophyceae) PLoS One, 8, e81749. doi.org/10.1371/journal.pone.0081749.