也称为蓝绿藻——被称为“海洋植物”，因为它们进行大规模的光合作用，产生氧气并从环境中提取温室气体二氧化碳。然而，要做到这一点，它们需要额外的营养物质，例如氮。由弗莱堡大学遗传学教授、生物学家Wolfgang R. Hess博士领导的研究小组发现了一个以前未知的基因，该基因在协调氮和碳水化合物代谢中发挥着关键作用：通过它，蓝藻间接调节促进光合作用的微生物的生长。 “我们的工作表明，即使在环境中最小的生物体之间也存在许多以前未知的相互依赖性，并且许多以前未知的基因在其中发挥了作用，”赫斯说。研究结果发表在科学杂志《自然通讯》上。

主要营养素之间的平衡

植物、藻类和蓝细菌可利用的碳 (CO2) 和氮的量并不总是相同。对于光合作用，这两种主要营养素之间的生理相关平衡非常重要。在蓝藻的遗传数据中，弗莱堡大学 Wolfgang R. Hess 的博士生Alexander Kraus现在发现并鉴定了一个在这方面发挥关键作用的基因：该基因编码一种名为 NirP1 的蛋白质。只有当细胞识别出碳相对于可用氮的缺乏时才会产生这种情况。

这种蛋白质本身太小，无法像许多其他蛋白质一样充当酶。然而，研究人员与蒂宾根大学蛋白质组中心的Philipp Spät博士和Boris Maček教授合作，发现 NirP1 可以与通常将亚硝酸盐转化为铵的酶永久结合。 NirP1 可以防止这种情况发生，从而确保亚硝酸盐在细胞中积聚;接下来是进一步的大规模代谢变化，我们与罗斯托克大学的Martin Hagemann教授和博士团队合作进行了详细分析。最后，蓝藻开始向环境输出亚硝酸盐，额外的亚硝酸盐刺激有用微生物的生长，从而刺激有益于蓝藻光合作用的微生物组的生长。

进一步研究的想

法赫斯说，这些结果为正在进行的微生物之间的相互作用以及这种此前鲜为人知的调节基因的作用的研究提供了想法。 “此外，像 NirP1 这样的小型蛋白质调节剂将来可以部署在&luo;绿色&ruo;和&luo;蓝色&ruo;生物技术中，以有对性地控制新陈代谢。”