eterocisti

Eterocisti, o eterocisti (singolare eterocista), sono cellule specializzate presenti in filamenti di cianobatteri filamentosi che fissano l'azoto atmosferico. Si differenziano dalle cellule vegetative in risposta a una carenza di azoto e si organizzano in filamenti multicellulari in cui la fissazione dell'N2 avviene in condizioni fortemente ridotte di ossigeno.

Morfologia e funzione: Le eterocisti sono cellule allungate con parete ispessita contenente glicolipidi che limitano la diffusione di ossigeno. All'interno ospitano l'enzima nitrogenasi, responsabile della riduzione dell'azoto atmosferico a ammoniaca. Per mantenere un ambiente quasi anaerobico, l'attività fotosintetica nelle eterocisti è ridotta e la respirazione è elevata. Sono collegate alle cellule vegetative da giunzioni septali che consentono lo scambio di zuccheri e di nutrienti tra le cellule, includendo la fornitura di carboidrati dalle cellule vegetative e l'apporto di azoto fissato alle cellule vicine.

Sviluppo e regolazione: La differenziazione delle eterocisti è innescata dalla scarsità di azoto ambientale e coinvolge una rete genetica che comprende i fattori di trascrizione HetR e il regolatore globale NtcA. Le eterocisti tendono a distribuirsi a intervalli regolari lungo il filamento, un modello noto come spaziatura delle eterocisti, controllato da segnali intercellulari e dalla disponibilità di azoto.

Distribuzione ed importanza ecologica: Le eterocisti si trovano in generi di cianobatteri filamentosi come Nostoc e Anabaena. Contribuiscono alla fissazione dell'azoto in ambienti acquatici, terrestri e mesotici, influenzando il bilancio dell'azoto nei loro ecosistemi e fornendo nutrienti essenziali alle comunità microbiche. Rappresentano anche un modello chiave di differenziazione cellulare nei procarioti.