Β-Ν-μεθυλαμινο-L-αλανίνη

Η β-Ν-μεθυλαμινο-L-αλανίνη (BMAA) είναι ένας δευτερογενής μεταβολίτης  και ειδικότερα ένα νευροτοξικό μη πρωτεϊνικό αμινοξύ  που παράγεται από κυανοβακτήρια, δινομαστιγωτά και διάτομα. Η απορρόφηση του BMAA από τα κυανοβακτήρια ακολουθείται από σημάδια χλώρωσης, ενώ η βιοσύνθεση φαίνεται να συνδέεται με συνθήκες έλλειψης αζώτου και η αύξηση του τελευταίου στο περιβάλλον οδηγεί σε μείωση της τοξίνης. Από τον συνδυασμό αυτών των δύο καταστάσεων, προέκυψε ότι η εξωγενής προσθήκη ΒΜΑΑ στο περιβάλλον, επηρεάζει τον κύκλο του αζώτου αναστέλλοντας τη δράση του ενζύμου συνθετάση της γλουταμίνης (GS) , που αποτελεί ένζυμο «κλειδί» στο μηχανισμό αφομοίωσης αζώτου, καθώς είναι υπεύθυνο για την ενσωμάτωση  αζώτου σε γλουταμινικό οξύ ώστε να επέλθει ο σχηματισμός της γλουταμίνης. Προκειμένου να διερευνηθεί η επίδραση του BMAA στον κύκλο του αζώτου και συγκεκριμένα στη δράση της GS, χρησιμοποιήθηκαν στελέχη Synechococcus, τα οποία δεν βιοσυνθέτουν την τοξίνη. Τα στελέχη αυτά αναπτύχθηκαν σε κυτταροκαλλιέργειες  που βρίσκονταν  σε συνθήκες έλλειψης αζώτου ή και έκθεσης σε ΒΜΑΑ, και σε συνθήκες πλήρους τροφοδότησης με άζωτο. Προβλέφθηκαν και εξετάστηκαν όλες οι πιθανές παράμετροι διασφάλισης ορθών αποτελεσμάτων (πχ. προσδιορισμός αρχικής ποσότητας BMAA την στιγμή t0 στο μέσο ανάπτυξης των κυττάρων και προσδιορισμός της ποσότητας ΒΜΑΑ στο τέλος της καλλιέργειας, ώστε να επιβεβαιωθεί η αφομοίωση της ουσίας από τα στελέχη Synechococcus).  Ακόμη πέρα από τις δύο μακροχρόνιες εκθέσεις (24,48 και 96 ωρών) των καλλιεργειών, πραγματοποιήθηκαν και τρεις βραχυπρόθεσμες εκθέσεις (180 λεπτών)   σε BMAA ώστε να γίνει η αξιολόγηση της δραστικότητας της GS. Η δραστικότητα της GS προσδιορίστηκε in situ και ποσοτικοποιήθηκαν τα ενδοκυτταρικά επίπεδα των αμινοξέων γλουταμίνης και γλουταμικού.  Ακόμη, έγινε φασματοφωτομετρικός προσδιορισμός φωτοσυνθετικών  χρωστικών ουσιών και προσδιορισμός πρωτεϊνών. Από την έρευνα αυτή προέκυψε ότι το BMAA επηρεάζει την οδό αφομοίωσης αζώτου στο Synechococcus. Αυτή η απόκριση φαίνεται να εξαρτάται από το εάν υπάρχει διαθεσιμότητα αζώτου ή έλλειψη στο μέσο καλλιέργειας. Μετά από μακροχρόνια έκθεση, το BMAA δεν είχε καμία αρνητική ή θετική επίδραση στη φυσιολογία των κυττάρων , υποδηλώνοντας ότι η διαταραχή του κύκλου GS/GOGAT ήταν παροδική και ότι το BMAA μεταβολίζεται και / ή συσσωρεύεται.

Παραπομπές

Αμινοξέα