Los heterocistos son células especializadas fijadoras de nitrógeno formadas por la necesidad de nitrógeno por algunas cianobacterias filamentosas. Estas pueden formar diferentes tipos de células especializadas: acinetos, hormogonios y heterocistos.[1][2]
Las cianobacterias que pueden formar heterocistos son Nostoc punctiforme, Cylindrospermum y Anabaena sphaerica. Fijan nitrógeno del aire usando la enzima nitrogenasa, para proporcionar a las células del filamento con nitrógeno para la biosíntesis.[3] La nitrogenasa se inactiva en presencia de oxígeno, por lo que el heterocisto debe crear un ambiente microanaeróbico. La estructura y fisiología únicas de los heterocistos requieren un cambio global en la expresión génica.
El papel de los heterocistos es:
producir tres paredes celulares adicionales, incluyendo una de glucolípido que forma una barrera hidrofóbica para el oxígeno
producir nitrogenasa y otras proteínas involucradas en la fijación de nitrógeno
degradar el fotosistema II, que produce oxígeno
aumentar la regulación de enzimas glicolíticas
producir proteínas que eliminan el oxígeno restante
contiene tapones polares compuestos de cianoficina que ralentiza la difusión de célula a célula