研究表明在氮源充足條件下鳥氨酸-氨循環(huán)促使氮同化及存儲以最大速率進行,,而在氮源匱乏時該循環(huán)使得細胞中的氮儲存迅速分解,從而滿足細胞的生長需要,。因此,,鳥氨酸-氨循環(huán)具有氮存儲和活化的功能,對于藍藻適應(yīng)環(huán)境氮源缺乏和變化極其重要,。 鳥氨酸-氨循環(huán)在藍藻中廣泛存在,,包括許多海洋固氮藍藻,所以它對于海洋氮固定乃至地球的氮循環(huán)都具有非常重要的貢獻,。
作為地球上最古老的居民,,藍藻細胞內(nèi)的鳥氨酸-氨循環(huán)比動物體內(nèi)的鳥氨酸-尿素循環(huán)出現(xiàn)的更早。與哺乳動物不同,,在藍藻的天然生存環(huán)境中氮源往往匱乏,,使其處于氮饑餓狀態(tài)。因此,,藍藻細胞內(nèi)氮的“倉儲”與“周轉(zhuǎn)”對其適應(yīng)生存環(huán)境極為重要,,而鳥氨酸-氨循環(huán)是實現(xiàn)該“物流”的核心線路。
這一發(fā)現(xiàn)有助于合成生物學(xué)家設(shè)計和改造藍藻,、實現(xiàn)CO2到生物燃料和化學(xué)品的直接轉(zhuǎn)化,,同時為理解和提高農(nóng)作物的氮素使用效率提供新的思路。