ИСТИНА

Для эффективного поглощения жизненно важного микроэлемента, железа, в его труднорастворимой окисленной форме Fe(III), преобладающей в кислородсодержащих водных средах, многие бактерии синтезируют высоко аффинные хелаторы Fe(III), сидерофоры. Одноклеточная цианобактерия Synechocystis sp. PCC 6803 (далее Synechocystis), широко известный модельный объект изучения оксигенного фотосинтеза, не синтезирует собственные сидерофоры, однако ее геном кодирует все предполагаемые компоненты опосредованного сидерофорами пути транспорта Fe(III). Экспериментальные свидетельства существования такого пути у Synechocystis до сих пор отсутствовали, однако путь восстановительного поглощения железа, включающий высвобождение Fe(III) из комплексов, в том числе из Fe-сидерофоров, в растворимой восстановленной форме Fe(II), был детально изучен. Нами впервые показано, что Synechocystis способна использовать в качестве единственных источников железа для роста чужеродные (ксено-) сидерофоры, а именно дигидроксаматные ксеносидерофоры, Fe-шизокинин (FeSK) либо сидерофор нитчатой цианобактерии Anabaena variabilis ATCC 29413 (SAV). С помощью направленного мутагенеза мы инактивировали 14 генов Synechocystis, кодирующих потенциальные компоненты характерных для грамотрицательных бактерий систем транспорта Fe-сидерофоров. В результате нами выявлено 8 генов, функционально вовлеченных в прямой перенос FeSK или SAV из среды через две мембраны в цитоплазму клетки. Вместе с тем инактивация генов feoB или futB и futC, кодирующих соответственно компоненты основных транспортеров свободных ионов Fe(II) или Fe(III) через внутреннюю мембрану, не нарушала способность Synechocystis утилизировать FeSK или SAV в качестве единственных источников железа. Таким образом, нами экспериментально доказано, что не продуцирующая собственные сидерофоры цианобактерия Synechocystis может легко поглощать определенные ксеносидерофоры классическим для грамотрицательных бактерий прямым путем транспорта без восстановления Fe(III) в периплазме.