Новая органелла, получившая название нитропласт, является четвертым примером первичного эндосимбиоза в истории, когда прокариотическая клетка поглощается эукариотической и превращается в органеллу, как, например, митохондрии и хлоропласты.
Исследователи обнаружили короткую ДНК-последовательность неизвестной азотфиксирующей цианобактерии UCYN-A в морской воде Тихого океана еще в 1998 году. Спустя десять лет эту бактерию удалось успешно культивировать в лабораторной среде. В начале считалось, что UCYN-A является эндосимбиотической бактерией, тесно связанной с водорослями, однако последующие исследования в журнале Cell выявили, что она эволюционировала и теперь соответствует критериям органеллы.
Органеллоподобные бактерии, такие как UCYN-A, импортируют белки из клеток, что контролирует их рост совместно с клеткой-хозяином. Клетка-хозяин вырабатывает белки с определенной аминокислотной последовательностью, сигнализируя о превращении этих белков в нитропласт. Эти соединения интегрируются в метаболизм UCYN-A, который также объединяется с водорослью.
Возникновение митохондрий и хлоропластов произошло миллиарды лет назад, в то время как нитропласты, вероятно, появились всего около 100 миллионов лет назад. Ученые рассматривают возможность использования азотфиксирующей органеллы в сельском хозяйстве, что потенциально сократит потребность в минеральных удобрениях.