Anabaena

Anabaena es un género de cianobacterias filamentosas que viven en forma de plancton . Se caracterizan por su capacidad de fijación de nitrógeno y por formar relaciones simbióticas con ciertas plantas, como el helecho mosquito . Son uno de los cuatro géneros de cianobacterias que producen neurotoxinas , perjudiciales para la fauna local, así como para los animales de granja y las mascotas. Se cree que la producción de estas neurotoxinas contribuye a su relación simbiótica, protegiendo a la planta de la presión del pastoreo .

Entre 1999 y 2005, el Departamento de Energía de los Estados Unidos llevó a cabo un proyecto de secuenciación de ADN . Este proyecto mapeó el genoma completo del organismo modelo Anabaena variabilis ATCC 29413, que tiene una longitud de 7,2 millones de pares de bases. ^{[ 2 ] [ 3 ]} En 2014 se publicó un artículo que detallaba el proceso. ^{[ 4 ]} El estudio se centró en los heterocistos , que convierten el nitrógeno en amoníaco . Ciertas especies de Anabaena se han utilizado en campos de arroz , demostrando ser un fertilizante natural eficaz .

Lista de especies actuales (C), no verificadas (U) y preliminares (P) de AlgaeBase: ^{[ 5 ]}

Lista de especies sinonimizadas de AlgaeBase: ^{[ 5 ]}

En condiciones de limitación de nitrógeno, las células vegetativas se diferencian en heterocistos a intervalos semirregulares a lo largo de los filamentos. Las células heterocísticas están especializadas terminalmente para la fijación de nitrógeno. El interior de estas células es microóxico como resultado del aumento de la respiración, la inactivación del fotosistema (PS) II productor de O₂ _y la formación de una envoltura engrosada fuera de la pared celular. La nitrogenasa , secuestrada dentro de estas células, transforma el dinitrógeno en amoníaco a expensas del ATP y el reductor, ambos generados por el metabolismo de los carbohidratos, un proceso complementado, en presencia de luz, por la actividad del PS I. Los carbohidratos, probablemente en forma de glucosa, se sintetizan en las células vegetativas y se mueven hacia los heterocistos. A cambio, el nitrógeno fijado en los heterocistos se mueve hacia las células vegetativas, al menos en parte en forma de aminoácidos . ^{[ 10 ]}

El helecho Azolla forma una relación simbiótica con la cianobacteria Anabaena azollae , que fija el nitrógeno atmosférico , lo que le proporciona a la planta acceso a este nutriente esencial . Esto ha llevado a que la planta sea denominada una "superplanta", ya que puede colonizar fácilmente áreas de agua dulce y crecer a gran velocidad, duplicando su biomasa en tan solo 1,9 días. ^{[ 11 ]} El factor limitante típico de su crecimiento es el fósforo , cuya abundancia, debido a la escorrentía química, suele provocar proliferaciones de Azolla . A diferencia de otras plantas conocidas, el microorganismo simbiótico se transfiere directamente de una generación a la siguiente. Esto ha hecho que Anabaena azollae dependa completamente de su huésped, ya que varios de sus genes se pierden o se transfieren al núcleo de las células de Azolla. ^{[ 12 ]}

Anabaena se utiliza como organismo modelo para estudiar la visión simple . En Anabaena se estudia el proceso mediante el cual la luz modifica la forma de las moléculas en la retina , impulsando así las reacciones y señales celulares que dan lugar a la visión en los vertebrados . La rodopsina sensorial de Anabaena , una proteína de membrana específica sensible a la luz, es fundamental para esta investigación. ^{[ 13 ]}

Las roturas de doble cadena (DSB) son un tipo de daño en el ADN que puede repararse mediante recombinación homóloga . Este proceso de reparación enzimática se produce en varias etapas enzimáticas, incluida una etapa inicial catalizada por la proteína RecN. ^{[ 14 ]} Un estudio de la dinámica de RecN en la reparación de DSB en Anabaena indicó una regulación diferencial de la reparación de DSB, de modo que está activa en las células vegetativas pero ausente en los heterocistos maduros, que son células terminales. ^{[ 15 ]}

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• Datos relacionados con Anabaena en Wikispecies
• Genomas de Anabaena secuenciados
• Guiry, MD; Guiry, GM " Anabaena " . AlgaeBase . Universidad de Galway .