NATURE COMMUNICATIONS（IF=14.919）2019-10-07

加州大学圣地亚哥分校 Andrew E. Allen课题组

与其他浮游植物相比，硅藻竞争硝酸盐的能力更强，然而我们对于这种能力的机制却知之甚少。基因组研究表明，硅藻具有独特的氮代谢特征，然而这对硅藻的营养物质利用和生长的影响了解甚少。本文采用转录组学、蛋白质组学、代谢组学、代谢流组学和通量平衡分析相结合的方法，研究了三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）中的模式藻羽纹硅藻对氮利用的短期变化，在系统水平上对氮同化和细胞内分布有了更深的认识。在硅藻碳氮代谢的临界交叉点，叶绿体和线粒体的功能有效地整合在一起。参与二者整合的途径包括: 细胞器定位的GS-GOGAT循环，天冬氨酸和丙氨酸代谢途径的转氨基反应，以及不同细胞器的精氨酸生物合成途径，该途径阐明了硅藻尿素循环的作用。因此，硅藻这种独特的构造使其能够有效地适应氮状态的变化，赋予了硅藻与其他浮游植物类群相比更大的生态优势。

原文及链接：Evolution and regulation of nitrogen flux through compartmentalized metabolic networks in a marine diatom.

https://doi.org/10.1038/s41467-019-12407-y