Cyanobacteria have evolved an extre

Cyanobacteria have evolved an extremely effective single‐cell CO2 concentrating mechanism (CCM). Recent molecular, biochemical and physiological studies have significantly extended current knowledge about the genes and protein components of this system and how they operate to elevate CO2 around Rubisco during photosynthesis. The CCM components include at least four modes of active inorganic carbon uptake, including two bicarbonate transporters and two CO2 uptake systems associated with the operation of specialized NDH‐1 complexes. All these uptake systems serve to accumulate HCO--3 in the cytosol of the cell, which is subsequently used by the Rubisco‐containing carboxysome protein micro‐compartment within the cell to elevate CO2 around Rubisco. A specialized carbonic anhydrase is also generally present in this compartment. The recent availability of at least nine cyanobacterial genomes has made it possible to begin to undertake comparative genomics of the CCM in cyanobacteria. Analyses have revealed a number of surprising findings. Firstly, cyanobacteria have evolved two types of carboxysomes, correlated with the form of Rubisco present (Form 1A and 1B). Secondly, the two HCO--3 and CO2 transport systems are distributed variably, with some cyanobacteria (Prochlorococcus marinus species) appearing to lack CO2 uptake systems entirely. Finally, there are multiple carbonic anhydrases in many cyanobacteria, but, surprisingly, several cyanobacterial genomes appear to lack any identifiable CA genes. A pathway for the evolution of CCM components is suggested.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Cyanobacteria มีพัฒนามีประสิทธิภาพมาก single‐cell CO2 concentrating กลไก (CCM) ศึกษาระดับโมเลกุล ชีวเคมี และสรีรวิทยาที่ล่าสุดมีอย่างมีนัยสำคัญขยายความรู้ปัจจุบันเกี่ยวกับยีนและโปรตีนส่วนประกอบของระบบนี้และว่าจะดำเนินการเพื่อยกระดับพันธมิตร CO2 รอบ ๆ Rubisco ระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง คอมโพเนนต์ CCM รวมน้อยสี่วิธีการดูดธาตุอาหารอนินทรีย์ไส้ สองไบคาร์บอเนตผู้และระบบดูดซับ CO2 สองเกี่ยวข้องกับการดำเนินงานของคอมเพล็กซ์ NDH‐1 เฉพาะ ระบบดูดซับเหล่านี้ให้พอก HCO - 3 ในไซโตซอลของเซลล์ ซึ่งถูกใช้ในเวลาต่อมา โดย micro‐compartment โปรตีน carboxysome Rubisco‐containing ภายในเซลล์จะยกระดับพันธมิตร CO2 รอบ ๆ Rubisco Anhydrase carbonic เฉพาะจะยังปรากฏในช่องนี้ ความพร้อมล่าสุดของ cyanobacterial genomes น้อยเก้าได้ทำการดำเนินการเปรียบเทียบ genomics ของ CCM ใน cyanobacteria เริ่มต้น วิเคราะห์ได้เปิดเผยตัวเลขผลการวิจัยที่น่าแปลกใจ ประการแรก cyanobacteria ได้พัฒนาสองชนิด carboxysomes, correlated กับฟอร์มของ Rubisco ปัจจุบัน (แบบฟอร์ม 1A และ 1B) ประการที่สอง HCO 2 - 3 และระบบการขนส่ง CO2 กระจาย variably กับบาง cyanobacteria (Prochlorococcus มารินุสที่พันธุ์) ปรากฏการ ขาดระบบการดูดซับ CO2 ทั้งหมด ในที่สุด มี carbonic anhydrases หลายใน cyanobacteria หลาย แต่ จู่ ๆ genomes หลาย cyanobacterial จะ ขาดยีน CA บุคคลใด ๆ ทางเดินสำหรับการวิวัฒนาการของคอมโพเนนต์ CCM จะแนะนำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ไซยาโนแบคทีเรียมีการพัฒนาที่มีประสิทธิภาพมาก CO2 เซลล์เดียวมุ่งเน้นกลไก (CCM) ล่าสุดโมเลกุลการศึกษาทางชีวเคมีและสรีรวิทยามีการขยายอย่างมีนัยสำคัญความรู้ในปัจจุบันเกี่ยวกับยีนและส่วนประกอบของโปรตีนในระบบนี้และวิธีที่พวกเขาดำเนินการเพื่อยกระดับ CO2 รอบ Rubisco ในระหว่างการสังเคราะห์แสง ส่วนประกอบ CCM มีอย่างน้อยสี่โหมดของการดูดซับคาร์บอนนินทรีย์ที่ใช้งานรวมทั้งสองย้ายไบคาร์บอเนตและสองระบบดูดซึม CO2 ที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินงานของเฉพาะ NDH-1 คอมเพล็กซ์ ระบบการดูดซึมทั้งหมดเหล่านี้ทำหน้าที่ในการสะสม HCO - 3 ในเซลล์ของเซลล์ซึ่งจะใช้ต่อมาโดย Rubisco ที่มีโปรตีน carboxysome ไมโครช่องภายในเซลล์เพื่อยกระดับ CO2 รอบ Rubisco คาร์ anhydrase เฉพาะยังเป็นโดยทั่วไปอยู่ในช่องนี้ ความพร้อมล่าสุดของอย่างน้อยเก้าจีโนมของไซยาโนแบคทีเรียได้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะเริ่มต้นในการดำเนินการฟังก์ชั่นการเปรียบเทียบของ CCM ในไซยาโนแบคทีเรีย วิเคราะห์ได้เปิดเผยตัวเลขของการค้นพบที่น่าแปลกใจ ประการแรกไซยาโนแบคทีเรียมีการพัฒนาทั้งสองประเภทของ carboxysomes, ความสัมพันธ์กับรูปแบบของ Rubisco ปัจจุบัน (แบบ 1A และ 1B) ประการที่สองทั้งสอง HCO - 3 และ CO2 ระบบขนส่งมีการกระจายแตกมีบางไซยาโนแบคทีเรีย (Prochlorococcus Marinus ชนิด) ที่ปรากฏจะขาดระบบการดูด CO2 ทั้งหมด สุดท้ายมีคาร์บอหลาย anhydrases ในไซยาโนแบคทีเรียจำนวนมาก แต่น่าแปลกใจที่จีโนมของไซยาโนแบคทีเรียหลายขาดยีน CA ใด ๆ ที่ระบุได้ ทางเดินสำหรับการวิวัฒนาการของส่วนประกอบ CCM เป็นข้อเสนอแนะ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ไซยาโนแบคทีเรียมีการพัฒนาที่มีประสิทธิภาพมากเดียว‐เซลล์ CO2 มุ่งเน้นกลไก ( CCM ) ล่าสุดโมเลกุลทางชีวเคมี และสรีรวิทยาการศึกษาอย่างมีนัยสำคัญขยายปัจจุบันความรู้เกี่ยวกับยีนและโปรตีน ส่วนประกอบของระบบนี้และวิธีการที่พวกเขาใช้เพื่อยกระดับ CO2 รอบ rubisco ในระหว่างการสังเคราะห์แสงโดย CCM ส่วนประกอบมีอย่างน้อยสี่โหมดการใช้งานอนินทรีย์คาร์บอนต่างๆ รวมทั้งสองตัว ) และระบบที่เกี่ยวข้องกับสอง CO2 การดำเนินงานเฉพาะ ndh ‐ 1 คอมเพล็กซ์ ทั้งหมดเหล่านี้ระบบการให้บริการเพื่อสะสม HCO 3 ในไซโตซอลของเซลล์ซึ่งต่อมาใช้โดย rubisco ‐ที่มี carboxysome โปรตีนไมโคร‐ช่องภายในเซลล์เพื่อยกระดับ CO2 รอบ rubisco . เฉพาะฉะนี้แลก็มักจะอยู่ในช่องนี้ ความพร้อมล่าสุดของ อย่างน้อยเก้าระบบยูจีโนมได้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะเริ่มต้นการเปรียบเทียบลักษณะทางพันธุกรรมของ CCM ในไซยาโนแบคทีเรีย .วิเคราะห์ได้เปิดเผยตัวเลขที่น่าประหลาดใจที่พบ ประการแรก กฟภ. ได้พัฒนาสองชนิดของ carboxysomes มีความสัมพันธ์กับรูปแบบของ rubisco ปัจจุบัน ( 1A แบบฟอร์มและ 1B ) ประการที่สอง สอง HCO 3 และ CO2 ระบบการขนส่งที่มีการกระจายการเปลี่ยนแปลงกับบาง cyanobacteria ( prochlorococcus มารินัสชนิด ) ปรากฏขาดระบบการดูดซึม CO2 ทั้งหมด ในที่สุดมีหลายหลาย anhydrases carbonic ในไซยาโนแบคทีเรีย แต่จู่ ๆ หลายระบบยูหาปรากฏไม่ระบุ CA ยีน ทางเดินสำหรับการวิวัฒนาการของส่วนประกอบ CCM แนะนํา