照亮光合“微小绿色细菌”的源库平衡行为

蓝细菌是一种像植物和藻类一样进行光合作用的绿色小微生物，但它们的功能存在明显差异

“我更愿意说，它们是微小的绿色细菌，能够像植物一样进行光合作用，但在一个非常小的隔间内，”密歇根州立大学能源系植物研究实验室杜卡特实验室的博士后研究员María Santos Merino说。

Santos Merina是《代谢工程》最近发表的一篇文章的第一作者，该文章研究了蓝藻如何在“源和汇”之间平衡细胞能量，这可能在生物生产中具有下游应用

在光合作用过程中，生物体在吸收光能并将其转化为生长和生存所需的燃料时会执行许多步骤。同时，生物体不想通过工作来获取超过其所需的能量。因此，它需要能够从内部发出信号，表明它已经收获了足够的能量。

源-汇是一种调节机制的名称，该机制平衡光合作用中收获的光能（源）与使用所述光能的能力（汇）

桑托斯·梅里诺说：“我们正在努力确定源和汇活动之间的沟通。”。“换言之，我们正试图确定蓝细菌如何能够平衡来源的活性及其在不同水槽中使用这种能量的能力。我们知道这一过程是发生的，但我们不知道它是如何被调节的。”

研究人员从44个双组分蛋白质系统库开始。两个组件系统的工作方式类似于文本消息。一个组件发送消息，另一个组件接收并响应。这就是蓝藻正常交流和对环境和内部线索做出反应的方式

以44种双组分系统为研究对象，研究人员创造了缺乏其中一种组分的突变蓝藻。然后，他们观察源和汇之间的通信是否受到干扰，从而确定这44个双组分系统中的哪一个（如果有的话）参与了这一信号通路

这项研究确定了44名候选人中的4名。实验室的下一步包括进一步表征这些候选个体在分子和代谢水平上的作用

PRL和生物化学与分子生物学系副教授Daniel Ducat说：“这项研究最有趣的结论是，它意味着调节蓝藻能量平衡的中心网络可能依赖于相对较少的调节蛋白。”。他是这项研究的主要研究者

“在以前的文献中，这些蛋白质在很大程度上与能量平衡作用无关。从长远来看，这项研究的实际应用是，如果我们学会如何调节蓝藻的代谢平衡，它可以使我们平衡它们，使其具有更高的光合活性和效率。”

Santos Merino自2012年开始博士研究以来，一直在研究蓝藻。

“我认为它们是迷人的、未被充分重视的微生物，具有非常重要的生态作用，”她说。“每次我发现未知的东西，我的好奇心就会增加，[激励我]深入了解这一发现的意义。关于某些代谢过程是如何在蓝藻中发生的，以及它们是如何被调节的，还有很多问题没有得到解答。回答其中一些问题——或者至少试图回答这些问题——是我想继续与这些生物合作的原因。”