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Boletim do Instituto Oceanográfico

Print version ISSN 0373-5524

Bol. Inst. Oceanogr. vol.43 no.2 São Paulo  1995

http://dx.doi.org/10.1590/S0373-55241995000200004 

ARTIGOS

 

Nitrate reductase activity in the diatom Biddulphia longicmris: characterization and daily oscillation

 

 

Cristina S. AsanoI,II; Pio ColepicoloII; Elizabeth AidarI

IInstituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (Caixa Postal 66149, 05389-970 São Paulo, SP, Brazil)
IIInstituto de Química da Universidade de São Paulo (Caixa Postal 26077, São Paulo, SP, Brazil)

 

 


ABSTRACT

Nitrate reductase (NR) activity was studied in the marine diatom Biddulphia longicmris. During 24 hours of sampling, NR activity was found during day time and in the transition day-night. Nitrite anions, the product of nitrate reduction, was released by the cells at the times NR was active, and accumulated in the culture medium. Whenever the cultures of B. longicmris were submitted to nitrogen deprivation, NR activity could not be detected. In vitro determination of KM values for NR using nitrate or NADH were respectively 50//M and 80 /*M. Temperature and pH dependence of NR activity were also determined for this organism.

Descriptors: Biddulphia longicmris, Daily variations, Nitrate reductase, Nitrate uptake.


RESUMO

A atividade de nitrato redutase (NR) foi estudada na diatomácea marinha Biddulphia longicmris. A NR é a enzima responsável pelo processo de assimilação de nitrato. O nitrato é reduzido no interior da célula a nitrito pela ação da NR. Esta enzima é normalmente oligomérica e utiliza o NADH como substrato doador de elétrons. Em alguns organismos também são encontradas NRs capazes de utilizarem o NADPH como doador eletrônico para a redução do nitrato a nitrito. Para a diatomácea B. longicmris foram apresentadas evidências de que a sua NR é específica para NADH e que a redução de nitrato em presença de NADPH não acontece. Determinações in vitro dos valores das constantes de Michaelis-Menten (KM) usando nitrato e NADH como substratos, são respectivamente 50µ e 80µM. A temperatura ótima de reação enzimática e a sua dependência ao pH também foram estudadas. Cultivos de B. longicmris foram acompanhados por períodos de 24 horas e foi mostrado que a atividade de NR é encontrada em maiores níveis durante os períodos de transição de luz/escuro. Os anions nitrito, produtos da redução de nitrato, são eliminados pelas células nos períodos de maior atividade de NR e se acumulam no meio de cultura. Células submetidas à ausência de nitrato apresentam uma repressão da expressão de NR, sendo ativadas quando pulsos de nitrato são fornecidos a estas culturas.


 

 

Full text available only in PDF format.

Texto completo disponível apenas em PDF.

 

 

Acknowledgments

We are grateful to C. Ramalho (Universidade de São Paulo) and Dr Lawrence Fritz (Arizona University) for valuable suggestions. This project was supported by Fundação de Amparo à Pesquisa (FAPESP), Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento (CNPq) and International Foundation for Science (IFS).

 

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(Manuscript received 12 July 1995; revised 26 October 1995; accepted 29 November 1995)

 

 

Abbreviations: NR - nitrate reductase; NAD(P)H - β-nicotinamide adenine dinucleotide (phosphate), reduced form; EDTA - ethylenediaminetetraacetic acid; BSA bovine serum albumin.

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