Гамилтоспоридиум - Hamiltosporidium

Гамилтоспоридиум
Дафния большая с Hamiltosporidium tvaerminensis.JPG
Дафния великая заражен Hamiltosporidium tvaerminnensis
Научная классификация
Королевство:
Грибы
Разделение:
Микроспоридии
Заказ:
Meiodihaplophasida
Семья:
Duboscqiidae
Род:
Гамилтоспоридиум

Хааг, 2010 г.
Разновидность

Hamiltosporidium tvaerminnensis
Hamiltosporidium magnivora

Гамилтоспоридиум это род Микроспоридии, которые бывают внутриклеточными и одноклеточными паразиты.[1] Род, предложенный Haag et al. в 2010 г. - два вида; Hamiltosporidium tvaerminnensis, и Hamiltosporidium magnivora.[2] Оба вида заражают только ракообразный Дафния великая (Водяная блоха).

D. magna и Х. tvaerminnensis являются часто используемыми модельными организмами для изучения коэволюция и местные приспособление.[3][4]

Классификация

В 2010 году эти два вида были переведены в новый род Hamiltosporidium.[2] Ранее Х. tvaerminnensis был ошибочно идентифицирован как Octosporea bayeri Jírovec, 1936, паразит D. magna описано в Чехия который больше никогда не был найден. Х. магнивора был ранее назван Flabelliforma magnivora Ларссон, 1998 г.[5] и принадлежал к роду Flabelliforma до его тесного филогенетического родства с Х. tvaerminnensis был открыт.

Распределение

Заражение популяций дафний Hamiltosporidium зарегистрировано в объединенное Королевство, Россия, Бельгия и Израиль (Х. магнивора),[6] а также Швеция, Финляндия и Израиль (Х. tvaerminnensis).[7][8] Пока его хозяин D. magna находится повсюду Северное полушарие, два вида Hamiltosporidium имеют ограниченное географическое распространение. Было высказано предположение, что генетические различия в восприимчивости хозяев вносят вклад в географическое распределение Х. tvaerminnensis.[8]

Морфология и жизненный цикл

Английский: Споры микроспоридиума Hamiltosporidium tvaerminnensis при фазово-контрастной микроскопии. Длина спор составляет около 4-6 мкм. Хозяин - Daphnia magna.
Преимущественно грушевидная форма споры из Hamiltosporidium tvaerminnensis
Английский: Споры микроспоридиума Hamiltosporidium magnivora, полученные с помощью фазово-контрастной микроскопии. Длина спор составляет около 4 мкм. Хозяин - Daphnia magna.
Споры из Hamiltosporidium magnivora

Х. магнивора размножается половым путем, а Х. tvaerminnensis имеет обязательный асексуальный статус.[9] Все стадии вегетативного размножения (мерогония) окружены толстой плазматической мембраной, которая находится в непосредственном контакте с цитоплазма клетки-хозяина. На всех этапах ядра изолирован и хорошо виден. Наступление спорогония это образование спорофорного пузырька, который связан с плазматическая мембрана канальцами. Затем бобовидные бутоны в основном восьми споробласты в пузырек. Первоначально стенка инцистированной споры (споронта) двухслойная. Во время созревания споронта в эписпоронтальном пространстве присутствуют два поколения канальцев, которые к зрелости сокращаются. Зрелые споры рода Hamiltosporidium являются полиморфными, хотя у них преобладают грушевидные и удлиненные палочковидные споры. Х. tvaerminnensis[2] пока Х. магнивора имеет только слегка грушевидные споры.[5] Пириформные споры имеют размер 4 · 9–5 · 6 x 2 · 2–2 · 3 мкм, в то время как удлиненные споры имеют размер 6 · 8–12 · 0 x 1 · 6–2 · 1 мкм в Х. tvaerminnensis.[10] Слегка грушевидные споры в Х. магнивора размер 2.34-3.03 x 4.07-4.93 мкм.[5] Полярные филаменты в зрелой споре более или менее изофилярны, а поляропласт имеет 2–3 отчетливых пластинчатых участка.[2]

Инфекционное заболевание

Одноклеточные паразиты заражают ракообразных. Дафния великая. Оба вида Х. магнивора и Х. tvaerminnensis заразить толстое тело, то гиподерма и яичники из ракообразный.[5][10] Инфекцию можно обнаружить, исследуя раздавленных животных под фазово-контрастным микроскопом (400x). На поздних стадиях инфекции споры обнаруживаются в целом полость тела животных-хозяев, что приводит к хорошо заметной беловатой окраске. Инфекция приводит к сокращению хозяина фитнес за счет сокращения продолжительности жизни, fизобилие и конкурентоспособность ресурсов среди D. magna.[11][12]

Передача инфекции

В Х. tvaerminnensis горизонтальная передача происходит после смерти хозяина, когда споры разлагающегося трупа остаются в воде. Споры могут сохраняться в окружающей среде и через продолжительные периоды времени способны заразить новых хозяев.[2] Горизонтальная передача не наблюдалась в лаборатории для Х. магнивора но предполагается, что это происходит в природе, о чем свидетельствует Х. tvaerminnensis.[6] Оба вида паразитов вертикально переданный к бесполый потомок хоста со скоростью передачи до 100% и несколько более низкой скоростью передачи сексуальный потомство (о скорости передачи сообщалось только для Х. tvaerminnensis).[13] Это означает, что паразит практически не теряется в клоновой линии, а также выживает в покоящихся яйцах своего хозяина. Таким образом, он может сохраняться в популяции, даже если хозяин отдыхает, пока среда обитания засохшая или замороженная. Благодаря комбинированным стратегиям вертикальной и горизонтальной передачи, Х. tvaerminnensis может достигать 100% распространенности среди бесполых популяций как в природе, так и в лаборатории.[12][14]

Геном

В 2009 г. был разработан первый проект Х. tvaerminnensis геном был последовательный (под именем Octosporea bayeri).[15] Размер всего генома составляет примерно 24,2 мегабаз (МБ). Это контрастирует с другими секвенированными геномами микроспоридий (например, компактный геном размером 2,9 МБ облигатного паразита). Encephalitozoon cuniculi[16]), которые уменьшены в размере. Предполагается, что Х. tvaerminnensis геном - самый крупный из известных геномов микроспоридий. Было обнаружено, что почти половина последовательности генома уникальна для Х. tvaerminnensis. По сравнению с геномом микроспоридий меньшего размера, Ген плотность довольно низкая в Х. tvaerminnensis но переменный.[15]

В Х. tvaerminnensis население в Балтийское море генетически очень однороден. Пока было всего два основных гаплотип встречается у всего населения. Сравнение генетическое разнообразие своим родственным видам Х. магнивора раскрытый Х. tvaerminnensis асексуальность.[9]

Рекомендации

  1. ^ «Гамилтоспоридиум». www.uniprot.org. Получено 2016-03-05.
  2. ^ а б c d е Хааг, Карен Луиза; Ларссон, Дж. И. Ронни; Рефардт, Доминик; Эберт, Дитер (2011-04-01). "Цитологическое и молекулярное описание Hamiltosporidium tvaerminnensis gen. Et sp. Nov., Микроспоридийного паразита Daphnia magna, и создание Hamiltosporidium magnivora comb. Nov." (PDF). Паразитология. 138 (4): 447–462. Дои:10.1017 / S0031182010001393. ISSN  1469-8161. PMID  20946698.
  3. ^ Altermatt, F .; Хоттингер, Ф.В. и Д. Эберт (2007). «Паразиты способствуют потоку генов хозяина в метапопуляции» (PDF). Эволюционная экология. 21 (4): 561–575. Дои:10.1007 / s10682-006-9136-6.
  4. ^ Збинден, М .; Haag, C. R .; Эберт, Д. (2008-07-01). «Экспериментальная эволюция полевых популяций Daphnia magna в ответ на лечение паразитами». Журнал эволюционной биологии. 21 (4): 1068–1078. Дои:10.1111 / j.1420-9101.2008.01541.x. ISSN  1420-9101. PMID  18462312.
  5. ^ а б c d Larsson J.I.R .; Д. Эберт; К.Л. Mangin; Дж. Вавра (1998). «Ультраструктурное исследование и описание Flabelliforma magnivora sp. N. (Microspora: Duboscqiidae), микроспоридийного паразита Daphnia magna (Crustacea: Cladocera: Daphniidae)». Acta Protozoologica. 37: 41–52.
  6. ^ а б Mangin, K. L .; М. Липсич и Д. Эберт (1995). «Вирулентность и способы передачи двух микроспоридий у Daphnia magna». Паразитология. 111 (2): 133–142. Дои:10,1017 / с0031182000064878.
  7. ^ Haag, K. L .; Шейх-Джаббари, Э .; Бен-Ами, Ф .; Эберт, Д. (01.05.2013). «Микросателлитные и однонуклеотидные полиморфизмы указывают на повторяющиеся переходы к асексуальности у микроспоридиевых паразитов». Журнал эволюционной биологии. 26 (5): 1117–1128. Дои:10.1111 / jeb.12125. ISSN  1420-9101. PMID  23530861.
  8. ^ а б Ланге, Бенджамин; Кауфманн, Андреа Патрисия; Эберт, Дитер (01.11.2015). «Генетические, экологические и географические коварианты, объясняющие круг хозяев и специфичность микроспоридиевого паразита». Журнал экологии животных. 84 (6): 1711–1719. Дои:10.1111/1365-2656.12421. ISSN  1365-2656. PMID  26147623.
  9. ^ а б Haag, Karen L .; Следопыт, Эммануэль; Эберт, Дитер (01.01.2013). «Однонуклеотидный полиморфизм двух близкородственных микроспоридиевых паразитов предполагает расширение клональной популяции после последнего оледенения». Молекулярная экология. 22 (2): 314–326. Дои:10.1111 / mec.12126. ISSN  1365–294X. PMID  23163569.
  10. ^ а б Визосо, Д. Б .; Эберт, Д. (2005-07-01). «Фенотипическая пластичность взаимодействий паразит-хозяин в зависимости от пути заражения» (PDF). Журнал эволюционной биологии. 18 (4): 911–921. Дои:10.1111 / j.1420-9101.2005.00920.x. ISSN  1010-061X. PMID  16033563.
  11. ^ Бен-Ами, Ф .; Rigaud, T .; Эберт, Д. (01.06.2011). «Выражение вирулентности во время двойного заражения различными паразитами с конфликтующими стратегиями эксплуатации хозяина и передачи». Журнал эволюционной биологии. 24 (6): 1307–1316. Дои:10.1111 / j.1420-9101.2011.02264.x. ISSN  1420-9101. PMID  21481055.
  12. ^ а б Бигер, Аннетт; Эберт, Дитер (2009-05-01). «Выражение вирулентности паразитов при различной плотности популяции хозяев в естественных условиях» (PDF). Oecologia. 160 (2): 247–255. Bibcode:2009Oecol.160..247B. Дои:10.1007 / s00442-009-1297-х. ISSN  1432-1939. PMID  19219457.
  13. ^ Визосо, Д. Б.; Lass, S .; Эберт, Д. (2005-05-01). «Различные механизмы передачи микроспоридиума Octosporea bayeri: коктейль из решений проблемы постоянства паразитов» (PDF). Паразитология. 130 (Pt 5): 501–509. Дои:10,1017 / с0031182004006699. ISSN  0031-1820. PMID  15991493.
  14. ^ Эберт, Д. (2005). Экология, эпидемиология и эволюция паразитизма у дафний. Bethesda (MD): Национальная медицинская библиотека (США), Национальный центр биотехнологической информации.
  15. ^ а б Корради, Николас; Haag, Karen L .; Помбер, Жан-Франсуа; Эберт, Дитер; Килинг, Патрик Дж. (01.01.2009). «Проект геномной последовательности возбудителя дафний Octosporea bayeri: понимание генного содержания большого генома микроспоридий и модель взаимодействия паразита и хозяина». Геномная биология. 10 (10): R106. Дои:10.1186 / gb-2009-10-10-r106. ISSN  1474-760X. ЧВК  2784321. PMID  19807911.
  16. ^ Katinka, Michaël D .; Дюпра, Симона; Корнильо, Эммануэль; Метенье, Гай; Томарат, Фабьен; Пренсье, Жерар; Барбе, Валери; Пейретайлад, Эрик; Броттье, Филипп (2001-11-22). «Последовательность генома и уплотнение генов паразита эукариотов Encephalitozoon cuniculi». Природа. 414 (6862): 450–453. Bibcode:2001Натура.414..450K. Дои:10.1038/35106579. ISSN  0028-0836. PMID  11719806.

дальнейшее чтение

  • Эберт, Д. (2005). Экология, эпидемиология и эволюция паразитизма у дафний. Bethesda (MD): Национальная медицинская библиотека (США), Национальный центр биотехнологической информации.