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蓝藻是一类进行放氧型光合作用的原核生物，它们的细胞壁具有革兰氏阴性菌特征。光照经常成为蓝藻生长的限制性因素，然而蓝藻如何适应极弱光强现在仍然不清楚。本研究发现一类蓝藻中具有高度保守性的基因，此类基因在蓝藻适应弱光环境中发挥作用，其功能是参与细胞壁肽聚糖的循环再利用。本研究的主要内容和结果如下：
1.研究集胞藻PCC6803突变株sll0861∷C.K2的生长特征，发现其在弱光(5μE·m-2·s-1)下生长速率较野生型下降，用野生型基因互补能够恢复其生长速率，证明sll0861对弱光适应是需要的，命名为lla-1。Western Blot检测表明Lla-1蛋白表达水平并不受光调控。
2.集胞藻PCC6803的lla-1基因在绝大多数已测基因组序列的蓝藻中存在同源基因。在原绿球藻属的12种不同生态型中，所有弱光适应生态型都具有lla-1的同源基因，而强光适应生态型则都没有。在鱼腥藻PCC7120和微囊藻PCC7806中的同源基因具有和lla-1相似的功能。在鱼腥藻PCC7120中对应的同源基因是alr2432(alla-1)，alr2432∷C.K2突变株在弱光(低于10μE·m-2·s-1)下生长速率下降，异形胞分化减缓。将微囊藻PCC7806中的同源基因mlla-1转入集胞藻lla-1∷C.K2和鱼腥藻alla-1∷C.K2突变株中，可以恢复其表型。
3.Lla-1与大肠杆菌中参与肽聚糖循环利用的MurQ(N-乙酰胞壁酸-6-磷酸醚键水解酶)相似。将蓝藻的弱光适应基因lla-1和mlla-1分别转入大肠杆菌murQ突变株中，可以部分恢复该突变株利用MurNAc作为唯一碳源生长的能力。反之，将大肠杆菌murQ基因转入蓝藻弱光适应基因突变株中表达，也可以完全恢复蓝藻突变株在弱光下的生长速率。
本研究结果显示，肽聚糖循环再利用对于蓝藻在弱光下的适应是有利的。通过肽聚糖的循环利用可能减少蓝藻光合产物的浪费，促进在弱光下生物量的净增长。