Псалтериомонада - Psalteriomonas - Wikipedia

Псалтериомонада
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
(без рейтинга):
Экскавата
Тип:
Перколозоа
Учебный класс:
Гетеролобоморье
Заказ:
Шизопиренида
Семья:
Psalteriomonadidae
Род:
Псалтериомонада

Broers et al. 1990 г.
Разновидность
  • P. lanterna Broers et al. 1990 г.
  • P. magna Pánek et al. 2012 г.
  • "P. vulgaris" Broers et al. 1993 г.

Псалтериомонада это род из раскапывает в группе Гетеролобоморье.[1] Род был впервые обнаружен и назван в 1990 году. Он содержит клетки амебофлагеллят, которые живут в пресноводных анаэробных отложениях по всему миру. Лента, организующая микротрубочки, и связанные с ней микрофибриллярные пучки мастиготной системы являются преобладающим признаком Psalteriomonas. Этот комплекс в форме арфы и дал начало названию этого рода.[2] Псалтериомонадаформирует эндосимбиотические отношения с метаногенными бактериями, особенно с Methanobacterium formicicum[3] В настоящее время в этом роду есть три вида: P. lanterna, P. vulgaris, и P. magna.[4][5]

Этимология

Название рода Псалтериомонада происходит от слова псалтырь, что на латыни означает «арфа». Это относится к арфообразной структуре ленты, организующей микротрубочки (тело арфы) и связанного с ней микрофибриллярного пучка (струн арфы) задней части сложной системы мастигот, которые можно найти в поперечном сечении. жгутиковой клетки.[2]

Для типового вида P. lanterna, слово Lanterna означает «фонарь». Флуоресценция метаногенных бактерий в глобуле (структура состоит из плотно упакованных двухмембранных гидрогеносом) под эпифлуоресцентной микроскопией, наряду с формой жгутиковых клеток, похожа на китайский фонарь.[2]

Открытие

Род Псалтериомонада был впервые обнаружен и назван Broers et al. в 1990 году. Они выделили жгутиковые клетки из пресноводных анаэробных отложений на очистных сооружениях недалеко от Неймегена в Нидерландах. Основываясь на способности флагеллированных клеток переходить из флагеллированного состояния в стадию амебоида лимакс, когда 1,5% кислорода добавляется в свободное пространство контейнеров для культивирования, они идентифицировали Псалтериомонада как род в классе Heterolobosea, с P. lanterna как модельный вид этого рода.[2]

Позже, в 1993 году, P. vulgaris был описан и культивирован Broers et al. также. Они изолировали P. vulgaris из образца анаэробных отложений канавы около Ойстервейка в Нидерландах. Они учили P. vulgaris за их симбиотические отношения с метаногенными бактериями M. formicicum.[4]

Самое последнее добавление рода Псалтериомонадаэто вид P. magna. Этот новый вид был описан и назван Panek et al. в 2012 году. Видовое название Magna означает «большой» или «большой» на латыни, что означает больший размер P. magnaчем у P. lanterna. Однако жгутиковые формы в их исследованиях не наблюдались.[5]

Среда обитания и экология

Все виды в роду Псалтериомонада все свободноживущие амебофлагелляты, обитающие во всем мире в пресноводных анаэробных отложениях.[2][4][5] И амебоидная, и жгутиковая стадия Псалтериомонада может питаться бактериальной добычей, как и большинство гетеролобозов.[5]

Псалтериомонада образует симбиотические отношения с метаногенными бактериями. Впервые это наблюдалось у типовых видов P. lanterna. Когда жгутиковые клетки раздавливались, многие палочковидные бактерии были вытеснены из глобулы клетки. Под эпифлуоресцентной микроскопией эти бактерии флуоресцируют голубоватым цветом, характерным для метаногенных бактерий. Позже метаногенные бактерии были идентифицированы как Methanobacterium formicicum в обоих P. lanterna и P.vulgaris .[3][4] Эндосимбиотические отношения между Псалтериомонада и метаногенные бактерии считаются взаимовыгодными. Бактерии могут связываться с микротелами (гидрогеносомами) и пользоваться преимуществами источника водорода, при этом они защищены от конкуренции с другими бактериями, использующими водород. Клетка-хозяин, скорее всего, получает выгоду от потребления водорода метаногенными бактериями, поскольку водород ингибирует метаболизм клетки-хозяина. Другие преимущества, такие как получение хозяином полезных органических выделений из метаногенных бактерий, а также способность метаногенных бактерий фиксировать азот, также могут иметь значение в этих симбиотических отношениях.[4]

Описание

Род Псалтериомонада имеет амебафлагелляты с преобладающей жгутиковой формой, но также имеет индуцированную лимакс-амебоидную форму. Способность флагеллированных Псалтериомонада Превращение в лимонную амебу (амебы, которые неизменно являются моноподиальными) типично для класса Heterolobosea. Кисты этого рода не известны.[2]

Жгутиковые формы могут значительно различаться, но все виды, кроме P. magna имеют сложную систему мастигот.[2][4][5] Жгутиковые клетки в культуре имеют закругленный передний конец и заостренный задний конец. Размер ячейки около 15 × 25 мм. Поперечный разрез жгутиковой клетки демонстрирует четырехкратную симметрию вращения с 4 бороздками. Длина бороздки составляет около двух третей длины тела. На правом краю каждой бороздки набор из 4 равных жгутиков прикреплен около переднего конца клетки, и каждый жгутик имеет типичное расположение микротрубочек 9 + 2. Длина 16 жгутиков составляет около 2/3 длины клетки и равна длине. Клетка имеет 4 ядра, которые расположены ниже и справа от прикрепления каждого набора жгутиков. Каждое ядро ​​содержит ядрышко. Амебоидная форма является мононуклеарной, и системы мастигот в этой форме не сохраняются.[2]

Переход от флагеллированной формы к амебоидной форме может быть вызван введением 1,5% кислорода в верхнее пространство культуральной бутылки. Неизвестно, Псалтериомонса может переходить из амебоидного состояния обратно в флагеллированную форму, так как не было успешных попыток преобразования амеб в флагеллированную форму у типового вида P. lanterna.[2] Это говорит о том, что не все известно о жизненном цикле этого организма.

Псалтериомонада подвергается бесполому размножению с закрытым митотическим делением.[2] Другими словами, во время митоза ядерная оболочка остается нетронутой. Ядро удлиняется, при этом образуется внутриядерное веретено. Ядрышко остается внутри ядра и при этом делится на две части. Хромосомы не конденсируются в митозе или, по крайней мере, не наблюдаются.[2]

Система мастигот

Одна из ключевых особенностей жгутиковых клеток в роде Псалтериомонада это четыре сложные системы мастигот, которые можно наблюдать на стадии жгутиков. Набор мастиготной системы состоит из 4 базальных тел (или кинетосом) четырех жгутиков с соответствующими структурами. На переднем конце системы мастигот кинетосомы расположены парами (передние кинетосомы левый / правый и задние кинетосомы левый / правый). Два ряда микротрубочек с 6-8 микротрубочками прикреплены к правой области правой передней и правой задней кинетосом, а отдельный ряд примерно из 6 микротрубочек прикреплен к левой передней кинетосоме на левой стороне апертуры жгутика. Богатая электронами овражно-подобная структура связана с двумя передними кинетосомами и действует как опора на передней стороне апертуры жгутика. Несколько ламелей также могут быть обнаружены в ассоциации с кинетосомами.[2]

На заднем конце мастиготной системы лента, организующая микротрубочки (для краткости, лента), и связанный с ней пучок микрофибрилл являются наиболее важной структурой, дающей название роду. Псалтериомонада. Лента соединена с двумя левыми кинетосомами 1 или 2 ризопластами. Он также напрямую связан с основанием левой задней кинетосомы. В поперечном сечении лента изогнута и напоминает дугообразный хребет арфы. Лента представляет собой один ряд микротрубочек, которые дистально разделяются на два отдельных микротрубочковых волокна. Он содержит двойной слой паракристаллического материала на вогнутой стороне, а двойной слой паракристаллического материала не обнаруживается на разделительном разрезе. На заднем конце выпуклой стороны ленты волокнистый материал соединяет ленту с ядром. Передняя часть ленты проходит по левому краю клеточной бороздки под плазматической мембраной, в то время как задняя часть ленты изгибается через ядро ​​и спускается по правому краю бороздки. Микротрубочки ленты имеют более толстые стенки со средним диаметром 26 нм. Лента действует как источник для создания новых микротрубочек в клетке и определяет форму клеточной бороздки. Что касается связующего микрофибриллярного пучка, то это набор микрофиламентов, которые связывают кинетосомы (в ламеллах рядом с задними кинетосомами) с областью заднего конца ленты. Пучок микрофиламентов располагается на вогнутой стороне правой (задней) ленты, напоминающей струну на арфе. Система мастигот полностью описана при исследовании типовых видов.[2]

Другие органеллы

В центре клетки находится большая глобула. Глобула имеет диаметр около 7 мм.[2] Эта глобула состоит из плотно упакованных двухмембранных микротел, которые представляют собой гидрогеносомы, образующие глобулы.[6] Под эпифлуоресцентной микроскопией глобула излучает флуоресценцию, что указывает на присутствие метаногенных бактерий. Метаногенные бактерии находятся исключительно внутри глобулы жгутиковой клетки. Эндосимбиотические бактерии образуют комплекс бактерий-микротело в глобуле, и этот комплекс не связан с грубым ER. Эндосимбиотические бактерии не обнаруживаются в амебоидной стадии Псалтериомонада. Микротела связаны с ядром в амебоидной форме Псалтериомонада,[2] и глобула присутствует, но менее преобладает, чем в жгутиковых клетках.[6] Также стоит упомянуть, что микротела в жгутиковых клетках, не содержащие симбионтов, по-прежнему образуют глобулы.[6] Пищевые вакуоли Псалтериомонада расположены в передней части клетки и содержат бактерии, участвующие в пищеварении. Аппарат Гольджи отсутствует в Псалтериомонада.[2]

В этом роду представлены как модифицированные анаэробные митохондрии, так и гидрогеносомы. Модифицированные митохондрии могут быть обнаружены в распространяющихся по цитоплазме чашеобразной или удлиненной морфологии.[2] Они представляют собой цитоплазматическую версию гидрогеносом с двойной мембраной, как и гидрогеносомы (микротела), образующие глобулы.[6] Модифицированные митохондрии содержат зернистый материал и прозрачные зоны и не имеют крист внутри них.[2] Они также окружены грубым ER, который является общей характеристикой митохондрий аэробных Heterolobosea.[6]

Рекомендации

  1. ^ «Амебы». Получено 2009-06-25.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р Broers CA, Stumm CK, Vogels GD, Brugerolle G (июнь 1990 г.). «Psalteriomonas lanterna gen. Nov., Sp. Nov., Свободноживущая амебофлагеллята, выделенная из пресноводных анаэробных отложений». Европейский журнал протистологии. 25 (4): 369–80. Дои:10.1016 / S0932-4739 (11) 80130-6. PMID  23196051.
  3. ^ а б Broers CA, Stumm CK, Vogels GD (апрель 1992 г.). «Моноксенное культивирование анаэробной амебофлагеллаты Psalteriomonas lanterna и выделение метаногенного эндосимбионта». Письма о микробиологии FEMS. 92 (1): 115–8. Дои:10.1111 / j.1574-6968.1992.tb05244.x.
  4. ^ а б c d е ж Broers CA, Meijers HH, Symens JC, Stumm CK, Vogels GD, Brugerolle G (февраль 1993 г.). «Симбиотическая ассоциация Psalteriomonas vulgaris n. Spec. С Methanobacterium formicicum». Европейский журнал протистологии. 29 (1): 98–105. Дои:10.1016 / S0932-4739 (11) 80302-0. PMID  23195450.
  5. ^ а б c d е Панек Т., Зильберман Дж.Д., Юбуки Н., Леандер Б.С., Чепицка И. (ноябрь 2012 г.). «Разнообразие, эволюция и молекулярная систематика Psalteriomonadidae, основной линии анаэробных / микроаэрофильных гетеролобозов (excata: discoba)». Протист. 163 (6): 807–31. Дои:10.1016 / j.protis.2011.11.002. PMID  22192530.
  6. ^ а б c d е de Graaf RM, Duarte I., van Alen TA, Kuiper JW, Schotanus K, Rosenberg J, Huynen MA, Hackstein JH (декабрь 2009 г.). «Гидрогеносомы Psalteriomonas lanterna». BMC Эволюционная биология. 9 (1): 287. Дои:10.1186/1471-2148-9-287. ЧВК  2796672. PMID  20003182.

внешняя ссылка