بررسي رنگيزه‌ هاي فيكوبيلين در سويه‌ هاي سيانوباكتري هتروسيست دار جدا شده از شاليزارهاي غرب استان مازندران

The investigation of phycobiliproteins in isolated heterocystous cyanobacteria from western Mazandaran

سيانو باكتري ها ارگانيسم هاي فتوسنتز كننده گرم منفي مي باشند. آنها يكي از موفق ترين گروه هاي ارگانيسم اين سياره به شمار مي آيند كه از شكل اوليه حيات تا تكامل امروزي بر روي زمين ديده شده اند. در طي تاريخچه تكامل طولانيشان، سيانوباكتري ها تغييراتي كاركردي پيموده اند كه اين تغييرات مسئول فيزيولوژي قابل انعطاف و مقاومت وسيع اكولوژي در اين باكتري ها است. توانايي سيانوباكتري ها در مقاومت به دماي بالا، تشعشع ماوراي بنفش، خشك شدن، تنش هاي شوري و آبي موجب موفقيت رقابتي در دامنه وسيعي از شرايط محيطي مي گردد. گونه هاي متنوعي از سيانوباكتري ها تركيبات متفاوتي از كروموفورها و فيكوبيلي پروتئين ها را در جهت بهبود توانايي برداشت نور در فرايند فتوسنتز به كار مي برند. فيكوبيلي زوم ها به عنوان آنتن هاي اوليه برداشت كننده نور در فتوسيستم II در سيانوباكتري ها و جلبك هاي قرمز وجود دارند. هدف از اين تحقيق بررسي رنگيزه هاي فيكوبيلين در سويه هاي هتروسيست دار جدا شده از شاليزارهاي غرب استان مازندران مي باشد. بعد از جمع آوري نمونه خاك و كشت سويه در محيط كشت BG110، به منظور انجام پروسه خالص سازي كشت مجدد در محيط كشت جامد و مايع انجام گرفت. سپس سويه ها از لحاظ ريخت شناسي بررسي شدند، نتايج نشان داد كه به دليل سازش سويه در شرايط نوري قابل دسترس، گونه هاي مختلف از سيانوباكتري ها تنوع بالايي از فيكوبيلي پروتئين را در جهت بهينه سازي توانايي دريافت نور براي فتوسنتز بكار مي گيرند. به گونه اي كه ميزان فيكوسيانين، آلوفيكوسيانين و فيكو اريترين در هر سويه متفاوت از سويه ديگر بوده و بالاترين ميزان اين تركيبات پروتئيني به ترتيب در سويه Plectonema boryanum) MGCY372) مشاهده گرديد.

Cyanobacteria are gram-negative photosynthetic organisms and one of the most successful groups of organisms this planet has ever seen. They include some of the first life forms to evolve on Earth. During their long evolutionary history, cyanobacteria have undergone functional modifications, and these are responsible for their versatile physiology and wide ecological tolerance. The ability of cyanobacteria to tolerate high temperature, UV radiation, desiccation, and water and salt stresses contributes to their competitive success in a wide range of environments. Various species of cyanobacteria utilize different combinations of chromophores and phycobiliproteins to optimize their light-harvesting capabilities for photosynthesis. Phycobilisomes serve as the primary light-harvesting antennae for photosystem II in cyanobacteria and red algae. The aim of this research was to investigate phycobiliproteins in isolated heterocystous cyanobacteria from paddy fields in western Mazandaran. After collecting soil samples, cyanobacteria cultures were cultivated on a typical BG110. In addition to purification process, there were repeated sub-culturing on the solidified and liquid medium before the strains were characterized morphologically. Results indicated that because of adaptation of strains under accessible light condition, different species of cyanobacteria employ a high diversity of phycobiliprotein to optimize their light harvesting process in photosynthesis. Moreover, significant differences in the amounts of phycocyanin, allophycocyanin, and phycoerythrin were observed in various species. Maximum level of these protein compounds belonged to MGCY372 (Plectonema boryanum).