Resumen de Glutamato deshidrogenasas en cianobacterias
La finalidad del trabajo que aquí se presenta es contribuir al conocimiento de la función desarrollada por la actividad glutamato deshidrogenasa en las cianobacterias y de su relación con la asimilación de nitrógeno inorgánico, así como profundizar en las características moleculares de estas enzimas. Para ello se ha empleado una amplia metodología que abarca desde las aproximaciones puramente fisiológicas hasta el análisis filogenético de las secuencias de aminoácidos. El estudio físico-químico y cinético de las enzimas, la utilización de técnicas de cionación molecular y la obtención de mutantes afectados en la actividad GDH ha contribuido asimismo al resultado de este estudio.
De entre los organismos procarióticos, las cianobacterias y las proclorofitas son las únicas en poder llevar a cabo fotosíntesis oxigénica (Stanier y Cohen-Bazire, 1977; Burger-Wiersma y Post, 1989). Ambos grupos poseen aparatos fotosintéticos situados en membranas tilacoidales y dos fotosistemas similares a los localizados en los cloroplastos de las plantas superiores, aunque las cianobacterias se diferencias por carecer de clorofila b y presentar ficobiliproteínas como pigmentos antena alternativos (Sherman et al., 19879. La relación evolutiva entre las cianobacterias, las proclorofitas y los cloroplastos de algas y plantas superiores es hoy ampliamente aceptada por la comunidad científica (Morden y Golden, 1991; Douglas y Turner, 1991).
La envuelta celular de las cianobacterias las encuadra en las bacterias Gram (-) (Woese, 1987), pero algunas características de su pared celular son similares a las de las bacterias Gram (+) (Jürgens et al., 1983).
Las cianobacterias, en virtud de su naturaleza fotosintética, son capaces de utilizar la energía luminosa para generar ATP y poder reductor con los que asimilar formas inorgánicas del carbono, el nitrógeno, el azufre y los demás bioelementos. Fijan el CO2 al igual que las plantas superiores, mediante el ciclo reductivo de las pentosas fosfato, pero difieren de éstas en su catabolismo, ya que poseen un ciclo de Krebs incompleto, carente de 2-oxoglutarato deshidrogenasa y de succinil-CcA sintetasa (Pearce et al., 1969). En su lugar, llevan a cabo la degradación de azúcares fundamentalmente a través de la ruta oxidativa de las pentosas-fosfato (Smith, 1982).
Un gran número de especies cianobacterianas de grupos taxonómicos diversos son fotoautótrofas obligas, pero otras muchas pueden utilizar sustratos orgánicos, bien en mixotrofía, bien en fotoheterotrofía (a la luz pero con el flujo fotosintético no cíclico inhibido), bien en condiciones de absoluta heterotrofia (Rippka et al., 1979).
En cuanto a su morfología, las cianobacterias se diferencian en dos tipos fundamentales: las unicelulares, clasificadas en las secciones I y II, según presenten división por fisión binaria o múltiple, y las filamentosas (secciones III, IV y V) (Rippka et al., 1979). Las cianobacterias de las secciones III y IV presentan filamentos sin ramificar, y las de las secciones IV y V pueden diferencias unas células especializadas en la fijación de dinitrógeno denominadas heterocistos. De las cinco secciones descritas, sólo las II, IV y V son sólidas desde el punto de vista filogenético (Giovannoni et al., 1988).
