Modificări ale densității celulare (1) și ale greutății celulare uscate (2) ale Nostoc sp. PCC 7118 în timpul foametei de fosfor și după realimentarea culturii înfometate cu fosfat anorganic (P i). Declinul P i adăugat la mediu este prezentat (3) (scara dreaptă). Momentele de diluare a culturii și alimentarea acesteia cu fosfor sunt prezentate cu săgeți în partea de sus.

Modificări ale spectrelor de absorbție ale Nostoc sp. 7118 culturi în timpul (A) fosforului (P) de foame și (B) experimentelor de realimentare. Fiecare spectru reprezintă în medie șase replici biologice normalizate la absorbția maximă a clorofilei roșii (678 nm). Inserții: modificările indicilor de absorbție reflectă conținutul de clorofile, carotenoide și ficobiline din cultura reprezentată în funcție de timp. Timpul (d) după privarea P (în A) sau realimentarea cu Pi (în B) este afișat lângă curbele corespunzătoare sau pe axele X. În panoul (A), sunt prezentate modificările după diluarea culturii (vezi Figura 1).

Cinetica modificărilor P și a concentrației externe după realimentarea celulelor înfometate cu P ale Nostoc sp. PCC 7118 cu cantități diferite de P i (concentrație finală, µmol L -1): 1–2300, 2–1000, 3–400, 4–200 și 5–100. Captarea P i a fost monitorizată timp de 24 de ore după realimentare; sunt afișate datele pentru primele 4 ore. Linie punctată - funcția de potrivire exponențială.

Efectul luminii și temperaturii asupra fazei rapide a absorbției P i adăugate la celulele înfometate cu P ale Nostoc sp. PCC 7118. Valorile obținute după a 20-a secundă a experimentului nu au diferit semnificativ.

Modificări ale conținutului de polifosfat celular în Nostoc sp. PCC 7118 după realimentarea celulelor înfometate cu P cu P i. Rețineți vârful tranzitoriu al polifosfatului celular care are loc în timpul fazei de întârziere în jurul celei de-a 4-a h după alimentare. Polifosfatul (PolyP) este consumat în timpul fazei log, dar reapare în timpul încetinirii diviziunii celulare în timpul debutului fazei staționare. Unitățile de pe scala de ordonate reprezintă luminozitatea corectată pe fundal a polipului colorat cu 4 ′, 6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) din celulă (pentru detalii, consultați Metode suplimentare și [39]).

Ultrastructura cianobacteriei Nostoc sp. PCC 7118 (A, B) precultură cultivată în mediu BG-11 complet sau (C - G) în mediu B-11 (BG-11 - P) fără P-liber. c - granule de cianoficină, cs - carboxizom, cw - perete celular, n —nucleoid, p - ficobilizomi, phb - granule de polihidroxibutirat, r - ribozomi și t - tilacoid (i); vârful de săgeată indică granula α de glicogen, vârful de săgeată dublu indică granula β a lipidei și săgeata indică incluziunea care conține P. Barele de scalare: 0,5 µm.

Ultrastructura cianobacteriei Nostoc sp. PCC 7118 celule (A - C) 4 ore și (D - E) 7 zile după realimentarea celulelor înfometate cu P cu P i. c - granule de cianoficină, cs - carboxizom, cw - perete celular, n —nucleoid, p - ficobilizomi, phb - granule de polihidroxibutirat, r - ribozomi și t - tilacoid (i); vârful săgeții indică granulele α de glicogen, vârful dublu al săgeții indică granulele β ale lipidei, iar săgeata indică o incluziune care conține P. Barele de scalare: 0,5 µm.

Modificări ale abundenței structurilor și incluziunilor celulare (carboxizomi, Cs; granule de cianoficină, CG; polihidroxibutirat, PHB; și polifosfat, PolyP) în celulele Nostoc sp. PCC 7118 în timpul înfometării P și recuperării din aceasta. Sunt afișate valorile medii ± SE. * Zona protoplastului este prezentată ca µ 2 0,1. ** Suprafața bobului PolyP este prezentată ca µ 2 100.

Abstract

complet

Modificări ale densității celulare (1) și ale greutății celulare uscate (2) ale Nostoc sp. PCC 7118 în timpul foametei de fosfor și după realimentarea culturii înfometate cu fosfat anorganic (P i). Declinul P i adăugat la mediu este prezentat (3) (scara dreaptă). Momentele de diluare a culturii și alimentarea acesteia cu fosfor sunt prezentate cu săgeți în partea de sus.

Modificări ale spectrelor de absorbție ale Nostoc sp. 7118 culturi în timpul experimentelor (A) de înfometare cu fosfor (P) și (B) de realimentare. Fiecare spectru reprezintă în medie șase replici biologice normalizate la absorbția maximă a clorofilei roșii (678 nm). Inserții: modificările indicilor de absorbție reflectă conținutul de clorofile, carotenoide și ficobiline din cultura reprezentată în funcție de timp. Timpul (d) după privarea P (în A) sau realimentarea cu Pi (în B) este afișat lângă curbele corespunzătoare sau pe axele X. În panoul (A), sunt prezentate modificările după diluarea culturii (vezi Figura 1).

Cinetica modificărilor P și a concentrației externe după realimentarea celulelor înfometate cu P ale Nostoc sp. PCC 7118 cu cantități diferite de P i (concentrație finală, µmol L -1): 1–2300, 2–1000, 3–400, 4–200 și 5–100. Captarea P i a fost monitorizată timp de 24 de ore după realimentare; sunt afișate datele pentru primele 4 ore. Linie punctată - funcția de potrivire exponențială.

Efectul luminii și temperaturii asupra fazei rapide a absorbției P i adăugate la celulele înfometate cu P ale Nostoc sp. PCC 7118. Valorile obținute după a 20-a secundă a experimentului nu au diferit semnificativ.

Modificări ale conținutului de polifosfat celular în Nostoc sp. PCC 7118 după realimentarea celulelor înfometate cu P cu P i. Rețineți vârful tranzitoriu al polifosfatului celular care are loc în timpul fazei de întârziere în jurul celei de-a 4-a ore după realimentare. Polifosfatul (PolyP) este consumat în timpul fazei log, dar reapare în timpul încetinirii diviziunii celulare în timpul debutului fazei staționare. Unitățile de pe scala de ordonate reprezintă luminozitatea corectată pe fundal a polipului colorat cu 4 ′, 6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) din celulă (pentru detalii, consultați Metode suplimentare și [39]).

Ultrastructura cianobacteriei Nostoc sp. PCC 7118 (A, B) precultură cultivată în mediu BG-11 complet sau (C - G) în mediu B-11 (BG-11 - P) fără P-liber. c - granule de cianoficină, cs - carboxizom, cw - perete celular, n —nucleoid, p - ficobilizomi, phb - granule de polihidroxibutirat, r - ribozomi și t - tilacoid (i); vârful săgeții indică α-granula de glicogen, dubla vârf de săgeată indică β-granula lipidei și săgeata indică incluziunea care conține P. Barele de scalare: 0,5 µm.

Ultrastructura cianobacteriei Nostoc sp. PCC 7118 celule (A - C) 4 h și (D - E) 7 d după realimentarea celulelor înfometate cu P cu P i. c - granule de cianoficină, cs - carboxizom, cw - perete celular, n —nucleoid, p - ficobilizomi, phb - granule de polihidroxibutirat, r - ribozomi și t - tilacoid (i); vârful săgeții indică granulele α de glicogen, vârful dublu al săgeții indică granulele β ale lipidei, iar săgeata indică o incluziune care conține P. Barele de scalare: 0,5 µm.

Modificări ale abundenței structurilor și incluziunilor celulare (carboxizomi, Cs; granule de cianoficină, CG; polihidroxibutirat, PHB; și polifosfat, PolyP) în celulele Nostoc sp. PCC 7118 în timpul înfometării P și recuperării din aceasta. Sunt afișate valorile medii ± SE. * Zona protoplastului este prezentată ca µ 2 0,1. ** Suprafața bobului PolyP este prezentată ca µ 2 100.