Фитотоксичность небелковых аминокислот бета-N-метиламин-L-аланина и мета-тирозина в отношении цианобактерий и микроводорослей

Аннотация

Водоросли и цианобактерии синтезируют разнообразные небелковые аминокислоты, биологические функции и механизмы действия которых еще недостаточно изучены. Некоторые небелковые аминокислоты, синтезируемые растениями и микроводорослями, такие, бета-N-метиламин-L-аланин (BMAA) и как мета-тирозин (м-тирозин), проявляют сильное аллелопатическое действие на рост и развитие растений, водорослей и цианобактерий. Фитотоксичность этих аминокислот привлекает к ним внимание исследователей как к потенциальным биогербицидам. Использование методов протеомики, транскриптомики, а также биофизических методов исследования фотосинтеза позволило начать выявлять особенности биологического действия ВМАА и м-тирозина на клетки цианобактерий и микроводорослей. Обе аминокислоты изменяют экспрессию белков, участвующих в фотосинтезе, рибосомальных белков, ферментов метаболизма аминокислот, белков окислительного стресса, шаперонов, белков клеточного деления и большого количества белков с неизвестными пока функциями. Процесс изучения конкретных механизмов действия этих молекул на различные этапы фотосинтеза находится пока в самом начале. Цель обзора – привлечь внимание альгологов, микробиологов и биофизиков к фитотоксичному действию небелковых аминокислот на клетки цианобактерий и микроводорослей для последующего более глубокого экспериментального изучения механизмов их действия.