Циона кишечника - Ciona intestinalis

Ваза-оболочка
Cionaintestinalis.jpg
Циона кишечника
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Хордовые
Подтип:
Туниката
Учебный класс:
Ascidiacea
Заказ:
Энтерогона
Подотряд:
Флебобранхия
Семья:
Cionidae
Род:
Ciona
Разновидность:
С. кишечник
Биномиальное имя
Циона кишечника
(Линней, 1767 г.)

Циона кишечника (иногда известен под общим названием ваза оболочка) является асцидиан (морской брызг), а оболочка с очень мягкой туникой. Его латинское название буквально означает «столб кишечника», имея в виду тот факт, что его тело представляет собой мягкую полупрозрачную колоннообразную структуру, напоминающую массу кишечник прорастающий из камня.[1] Это глобально распространенный космополитический вид. Поскольку Линней описал этот вид, Циона кишечника был использован в качестве модели хордовых беспозвоночных в биологии развития и геномике.[2] Исследования, проведенные между 2005 и 2010 годами, показали, что существует как минимум два, а возможно, четыре родственных вида.[3][4][5] Совсем недавно было показано, что один из этих видов уже был описан как Ciona robusta.[6] Антропогенным путем этот вид вторгся в различные части мира и известен как инвазивные виды.[7][8]

Хотя Линней сначала отнес этот вид к категории моллюсков, Александр Ковалевский обнаружили личиночную стадию головастика во время развития, которая показывает сходство с позвоночными. Недавние молекулярно-филогенетические исследования, а также филогеномические исследования подтверждают, что морские сквирты являются ближайшими беспозвоночными родственниками позвоночных.[9] Его полный геном был секвенирован с использованием образца из Half Moon Bay в Калифорнии, США,[10] демонстрирующий очень маленький размер генома, менее 1/20 человеческого генома, но имеющий ген, соответствующий почти каждому семейство генов у позвоночных.

Внешность

Циона кишечника представляет собой одиночную оболочку с мягким студенистым телом цилиндрической формы, длиной до 20 см. Цвет тела и окраска на дистальном конце сифонов - главные внешние признаки, отличающие сестринские виды внутри видового комплекса.[11]

Тело Ciona похож на мешок и покрыт оболочкой, которая является секретом эпидермальных клеток. Тело прикреплено постоянным основанием, расположенным на заднем конце, а на противоположной конечности есть два отверстия, щечный и предсердный сифоны. Вода втягивается в асцидиан через буккальный (оральный) сифон и выходит из предсердия через предсердный сифон (клоакальный).

Экология

Циона кишечника это гермафродитный источник вещания но не может самооплодотворяться.[12] Яйца и сперматозоиды после выхода могут оставаться в толще воды от 1 до 2 дней, в то время как личинки свободно плавают от 2 до 10 дней.

Циона кишечника считается инвазивные виды и растет плотными скоплениями на любом плавучем или подводном субстрате, особенно на искусственных сооружениях, таких как сваи, снасти для аквакультуры, поплавки и корпуса лодок, в нижней приливно-отливной зоне. Часто растет вместе с другими обрастающими организмами или на них. Считается, что он распространяется на новые районы в основном через обрастание корпуса. Поскольку личинки этого вида могут жить до 10 дней, этот вид также может передаваться через сброс трюмных или балластных вод.

Из-за потенциального воздействия С. кишечник При освоении новых мест обитания комбайнам рекомендуется избегать перемещения добытых моллюсков и рыболовных снастей в другие районы, тщательно просушивать снасти перед перемещением, осматривать корпуса лодок и, при необходимости, тщательно их чистить, дезинфицировать отбеливателем или уксусом и просушите перед переходом в другие области. Также рекомендуется утилизировать любые организмы, удаленные с корпусов лодок или оборудования на суше, и сбрасывать трюмные воды на сушу или дезинфицировать их.

Половое размножение

С. кишечник является гермафродитом, который почти одновременно выпускает сперматозоиды и яйца в окружающую морскую воду. С. кишечник является самостерильным и поэтому использовался для изучения механизма самонесовместимости.[13] Считается, что молекулы самопознания / несамопознания играют ключевую роль в процессе взаимодействия между спермой и желточной оболочкой яйца. Похоже, что распознавание себя / не-себя у асцидий, таких как С. кишечник механически похож на системы самонесовместимости у цветковых растений.[13] Самонесовместимость способствует пересечение что обеспечивает адаптивное преимущество в каждом поколении маскировки вредных рецессивных мутаций (т. е. генетическое дополнение ).[14]

Передача сигналов клетки

В море брызги С. кишечник а CB1 и CB2 -тип каннабиноидные рецепторы оказывается нацеленным на аксоны, что свидетельствует о древний роль каннабиноидных рецепторов как аксональный регуляторы нейронный сигнализация.[15]

Генетика

С. кишечник был одним из первых животных, геном последовательный, в 2002 году. Имеет относительно небольшой геном (около 160 Мбит / с ) состоящий из 14 пар хромосомы с около 16000 генов.[16]

Hox-гены

Предварительный анализ генома выявил девять Hox-гены, которые являются Ci-Hox1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12 и 13.[10] Ciona Savignyi, ближайший родственник Циона кишечника, также имеют тот же набор Hox-генов. Организация Hox-генов известна только для С. кишечник среди асцидий. Девять Hox-генов расположены на двух хромосомах; Ci-Hox1 до 10 на одной хромосоме и Ci-Hox12 и 13 на другой. Межгенные расстояния внутри Ciona Hox-гены необычайно длинные. Семь Hox-генов, от Ci-Hox1 до 10, расположены примерно на половине длины хромосомы. Сравнение экспрессии и локализации гена Hox у других видов предполагает, что гены Hox в геномах асцидий находятся в условиях диспергирования.[17]

GEVI

Большинство генетически закодированный индикатор напряжения основаны на С. кишечник вольт-чувствительный домен (Ci-VSD).

Рекомендации

  1. ^ Лейн, Ник (14.06.2010). Восхождение жизни: десять великих изобретений эволюции. W. W. Norton & Company. п. 192. ISBN  978-0393338669.
  2. ^ Сато, Нори (2003). «Личинка головастика асцидии: сравнительное молекулярное развитие и геномика». Природа Обзоры Генетика. 4 (4): 285–295. Дои:10.1038 / nrg1042. PMID  12671659.
  3. ^ Сузуки, Михо М; Nishikawa T; Птица А (2005). «Геномные подходы обнаруживают неожиданное генетическое расхождение внутри Ciona Кишечник». Дж Мол Эвол. 61 (5): 627–635. Дои:10.1007 / s00239-005-0009-3. PMID  16205978.
  4. ^ Капути, Луизи; Андреакис Н; Мастрототаро F; Cirino P; Vassillo M; Сордино П. (2007). «Загадочное видообразование в хордовой модели беспозвоночного». Труды Национальной академии наук США. 104 (22): 9364–9369. Дои:10.1073 / pnas.0610158104. ЧВК  1890500. PMID  17517633.
  5. ^ Жан, А; Macisaac HJ; Cristescu ME (2010). «Генетика инвазии комплекса видов Ciona Кишечник: от регионального эндемизма к глобальной однородности». Молекулярная экология. 19 (21): 4678–4694. Дои:10.1111 / j.1365-294x.2010.04837.x. PMID  20875067.
  6. ^ Брунетти, Риккардо; Gissi C; Pennati R; Caicci F; Гаспарини Ф; Манни Л. (2015). «Морфологические свидетельства того, что молекулярно определенные Ciona Кишечник типа A и типа B являются разными видами: Ciona robusta и Ciona Кишечник». Журнал зоологической систематики и эволюционных исследований. 53 (3): 186–193. Дои:10.1111 / jzs.12101.
  7. ^ Blum, J.C .; Chang, AL .; Liljesthröm, M .; Schenk, M.E .; Steinberg, M.K .; Руис, Г. (2007). «Неместные одиночные асцидии Ciona Кишечник (L.) подавляют видовое богатство». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии. 342: 5–14. Дои:10.1016 / j.jembe.2006.10.010.
  8. ^ Херридж, Пол (11 июня 2013 г.). "Ваза-оболочка приземлилась". Южный вестник. Мэристаун, Ньюфаундленд и Лабрадор. Архивировано из оригинал 28 июня 2013 г.. Получено 26 июня, 2013.
  9. ^ Патнэм, штат Нью-Хэмпшир; Окурки Т; Ferrier DE; Фарлонг РФ; Fellsten U; и другие. (Июнь 2008 г.). «Геном амфиоксуса и эволюция хордового кариотипа». Природа. 453 (7198): 1064–71. Дои:10.1038 / природа06967. PMID  18563158.
  10. ^ а б Dehal, P; Satou Y; Кэмпбелл РК; и другие. (Декабрь 2002 г.). «Проект генома Ciona Кишечник: понимание происхождения хордовых и позвоночных» (PDF). Наука. 298 (5601): 2157–2166. Дои:10.1126 / science.1080049. PMID  12481130. Архивировано из оригинал (PDF) на 2017-09-22. Получено 2019-09-26.
  11. ^ Сато, Ацуко; Satoh N .; Епископ JDD (2012). «Полевая идентификация комплекса видов асцидий Ciona Кишечник в области воспаления». Морская биология. 159 (7): 1611–1619. Дои:10.1007 / s00227-012-1898-5.
  12. ^ Харада, Й; Takagi Y; и другие. (2008). «Механизмы самооплодотворения у гермафродитных хордовых». Наука. 320 (5875): 548–50. Дои:10.1126 / science.1152488. PMID  18356489.
  13. ^ а б Савада Х, Морита М, Ивано М (август 2014 г.). «Механизмы самопознания / несамосознания при половом размножении: новое понимание системы самонесовместимости, присущей цветущим растениям и гермафродитным животным». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 450 (3): 1142–8. Дои:10.1016 / j.bbrc.2014.05.099. PMID  24878524.
  14. ^ Бернштейн Х., Байерли Х.С., Хопф Ф.А., Мичод Р.Э. (сентябрь 1985 г.). «Генетические повреждения, мутации и эволюция пола». Наука. 229 (4719): 1277–81. Дои:10.1126 / science.3898363. PMID  3898363.
  15. ^ Элфик, Морис Р. (2012-12-05). «Эволюция и сравнительная нейробиология эндоканнабиноидной передачи сигналов». Философские труды Королевского общества B: биологические науки. 367 (1607): 3201–3215. Дои:10.1098 / rstb.2011.0394. ISSN  0962-8436. ЧВК  3481536. PMID  23108540.
  16. ^ Сегучи, Эйити; Кавасима, Такеши; Нисида-Умэхара, Тидзуко; Мацуда, Йоичи; Сато, Нори (2005). «Молекулярно-цитогенетическая характеристика хромосом Ciona Кишечник». Зоологическая наука. 22: 511–6. Дои:10.2108 / zsj.22.511. HDL:2433/57195. PMID  15930823.
  17. ^ Икута, Тетсуро и Хидетоси Сайга. «Организация Hox-генов у асцидий: настоящее, прошлое и будущее». Динамика развития 233.2 (2005): 382-89.

внешняя ссылка