Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Angomonas deanei
Структура Angomonas deanei.TIF
Трехмерная реконструкция Angomonas deanei, содержащая бактериальный эндосимбионт (зеленый) рядом с его ядром (синий). [1]
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
(без рейтинга):
Экскавата
Тип:
Эвгленозоа
Класс:
Кинетопласта
Приказ:
Трипаносоматида
Род:
Angomonas
Разновидность:
Deanei
Биномиальное имя
Angomonas deanei
(Карвалью, 1973)
Тейшейра и Камарго, 2011 [2]
Синонимы

Crithidia deanei Carvalho 1973

Angomonas deanei - это трипаносоматида с жгутиками . Это облигатным паразитом в желудочно - кишечном тракте от насекомых , и в свою очередь является хозяином для симбиотических бактерий. Бактериальный эндосимбионт поддерживает постоянные взаимные отношения с простейшими, так что он больше не может воспроизводиться и выживать самостоятельно. [3] Симбиоз похож на симбиоз другого протиста Strigomonas culicis . [4]

Название вида было принято как Crithidia deanei до 2011 года, когда филогенетический анализ показал, что он принадлежит к роду Angomonas , в результате чего он стал Angomonas deanei . Симбиотическая бактерия является членом беты-proteobacterium , которые произошли от общего предка с родом Bordetella , [2] или , скорее всего, Taylorella . [5] Эти два организма настолько зависят друг от друга, что бактерии не могут размножаться, а простейшие больше не могут инфицировать насекомых, когда они изолированы. [1] [6]Таким образом, эта организменная ассоциация является прекрасной моделью для доказательства эндосимбиотической теории в природе, которая объясняет происхождение органелл эукариотических клеток, таких как митохондрии и пластиды, от отдельных прокариот. [7] [8]

Структура [ править ]

Тело Angomonas deanei имеет эллиптическую форму с выступающим хвостовидным жгутиком на заднем конце для передвижения. Бактериальный эндосимбионт находится внутри его тела и окружен двумя мембранами, типичными для грамотрицательных бактерий , но его клеточная мембрана имеет необычные особенности, такие как присутствие фосфатидилхолина , основного мембранного липида (нетипичного для бактериальных мембран) и сильно восстановленного слой пептидогликана , который показывает уменьшение или отсутствие жесткой клеточной стенки . Клеточная мембрана простейшего хозяина содержит 18-доменный β- стволовый порин , который является характерным белком.из грамотрицательных бактерий . [9] Кроме того, он содержит кардиолипин и фосфатидилхолин в качестве основных фосфолипидов , в то время как стерины отсутствуют. [10] Кардиолипин - типичный липид бактериальных мембран; фосфатидилхолин, с другой стороны, в основном присутствует в симбиотических прокариотах эукариотических клеток. Для симбиотической адаптации трипаносома хозяина претерпела изменения, такие как уменьшение парафлагеллярного стержня, что требует полной подвижности бактериальных жгутиков. Тем не менее, ген парафлагеллярной палочки PFR1 полностью функционален. [11] Известно, что бактерии обеспечивают хозяина необходимыми питательными веществами и обеспечиваютсистема транспорта электронов для производства клеточной энергии, молекулы АТФ через его гликосомы . [1] Бактерии синтезируют аминокислоты [12] витамины [13] и гем [14] для простейших. В свою очередь, простейшие предлагают свои ферменты для полных метаболических путей биосинтеза аминокислот , липидов и нуклеотидов , которые отсутствуют в бактериях. [15] Фосфатидилинозитол , мембранный липид, необходимый для межклеточного взаимодействия, в бактериях также синтезируется простейшими. [16]Таким образом, два организма тесно связаны и обмениваются своими метаболическими системами. Когда бактерия уничтожается с помощью антибиотиков , простейшие больше не могут инфицировать насекомых [6] из-за измененного гликозилфосфатидилинозита (gp63) в жгутике простейших. [17]

Воспроизведение [ править ]

Воспроизвести медиа
Angomonas deanei (голубое - его ядро) - скоординированное деление со своей симбиотической бактерией (зеленый)

Клеточное воспроизводство демонстрирует сильную синергетическую адаптацию между бактерией и простейшими. Поскольку каждый симбионт представляет собой отдельную бактерию и простейшее, и каждая дочерняя клетка содержит одно и то же число, две клетки делятся в скоординированном процессе. Сначала делятся бактерии, затем простейшие органеллы и, наконец, ядро . [18]

Эволюция [ править ]

Симбиотические бактерии трипаносоматидных простейших происходят от β-протеобактерий рода Bordetella . [19] С A. deanei бактерии эволюционировали в мутуалистических отношениях, характеризующихся интенсивным метаболическим обменом. Эндосимбионт содержит ферменты и метаболические предшественники, которые завершают основные пути биосинтеза простейших-хозяев, например, в цикле мочевины и в производстве гемина и полиамина . [20]

Симбиотическая бактерия принадлежит к семейству β-протеобактерий Alcaligenaceae . На основании последовательностей гена 16S рРНК известно, что он произошел от общего предка кинетопластида с видами Blastocrithidia . Предполагается, что эти две группы входят в состав двух разных простейших-хозяев, чтобы эволюционировать в разные виды. Следовательно, бактерии было дано научное название ( Candidatus ) Kinetoplastibacterium crithidii . [21] Хотя изначально предполагалось, что бактерия произошла от общего предка с представителями Bordetella , [2] однако подробный филогеномный анализвыяснилось, что он более близок к представителям рода Taylorella . [5]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Motta MC, Soares MJ, Attias M, Morgado J, Lemos AP, Saad-Nehme J, Meyer-Fernandes JR, De Souza W (1997). «Ультраструктурный и биохимический анализ родства Crithidia deanei с его эндосимбионтом». Eur J Cell Biol . 72 (4): 370–377. PMID  9127737 .
  2. ^ a b c Тейшейра MM, Боргесан TC, Феррейра RC, Сантос MA, Takata CS, Campaner M, Nunes VL, Milder RV, de Souza W, Camargo EP (2011). «Филогенетическая проверка родов Angomonas и Strigomonas трипаносоматид, несущих бактериальные эндосимбионты, с описанием новых видов трипаносоматид и протеобактериальных симбионтов». Протист . 162 (3): 503–524. DOI : 10.1016 / j.protis.2011.01.001 . PMID 21420905 . 
  3. ^ Labinfo. " Angomonas deanei " . labinfo.lncc.br . Национальная лаборатория научных вычислений Министерства науки и технологий, Бразилия. Архивировано из оригинала на 2013-07-30 . Проверено 8 июля 2013 .
  4. ^ де Соуза, Сильвана Сант'Анна; Катта-Прета, Каролина Моура; Алвес, Жоао Марсело П .; Cavalcanti, Danielle P .; Тейшейра, Марта М.Г.; Камарго, Эрни П .; Де Соуза, Вандерли; Сильва, Розане; Мотта, Мария Кристина М. (2017). Юрченко, Вячеслав (ред.). «Расширенный репертуар белков, связанных с кинетопластами, и уникальное расположение митохондриальной ДНК трипаносоматид, несущих симбионты» . PLOS ONE . 12 (11): e0187516. DOI : 10.1371 / journal.pone.0187516 . PMC 5683618 . PMID 29131838 .  
  5. ^ а б Алвес Дж. М., Серрано М. Г., Майя да Силва Ф., Фогтли Л. Дж., Матвеев А. В., Тейшейра М. М., Камарго Е. П., Бак Г. А. (2013). «Эволюция генома и филогеномный анализ Candidatus Kinetoplastibacterium, бета-протеобактериальных эндосимбионтов Strigomonas и Angomonas » . Genome Biol Evol . 5 (2): 338–350. DOI : 10.1093 / GbE / evt012 . PMC 3590767 . PMID 23345457 .  
  6. ^ a b d'Avila-Levy CM, Silva BA, Hayashi EA, Vermelho AB, Alviano CS, Saraiva EM, Branquinha MH, Santos AL (2005). «Влияние эндосимбионта Blastocrithidia culicis и Crithidia deanei на экспрессию гликоконъюгата и на взаимодействие Aedes aegypti » . FEMS Microbiol Lett . 252 (2): 279–286. DOI : 10.1016 / j.femsle.2005.09.012 . PMID 16216441 . 
  7. ↑ de Souza W, Motta MC (1999). «Эндосимбиоз простейших семейства Trypanosomatidae» . FEMS Microbiol Lett . 173 (1): 1–8. DOI : 10.1111 / j.1574-6968.1999.tb13477.x . PMID 10220875 . 
  8. ^ Мартин Вт, Хоффмайстер М, Rotte С, Хенз К (2001). «Обзор эндосимбиотических моделей происхождения эукариот, их органелл, производящих АТФ (митохондрии и гидрогеносомы), и их гетеротрофного образа жизни». Biol Chem . 382 (11): 1521–1539. DOI : 10.1515 / BC.2001.187 . PMID 11767942 . 
  9. ^ Андраде Ида S, Вианес-Джуниор JL, Гуларт CL, Homblé F, Ruysschaert JM, Алмейда фон Крюгер WM, Биш PM, де Соуза W, Мохана-Борхес R, Motta MC (2011). «Характеристика поринового канала в эндосимбионте трипаносоматидных простейших Crithidia deanei » . Микробиология . 157 (Pt 10): 2818–2830. DOI : 10.1099 / mic.0.049247-0 . PMID 21757490 . 
  10. ^ Palmié-Пейкшото IV, Rocha MR, Urbina JA де Соуза W, Einicker-лам М, Мотта MC (2006). «Влияние ингибиторов биосинтеза стеролов на трипаносоматиды, несущие эндосимбионт» . FEMS Microbiol Lett . 255 (1): 33–42. DOI : 10.1111 / j.1574-6968.2005.00056.x . PMID 16436059 . 
  11. ^ Gadelha С, Викстеда В, де Соуза Вт, Галл К, Куна-е-Сильва N (2005). «Скрытый парафлагелларный стержень в эндосимбионтсодержащих кинетопластических простейших» . Эукариотическая клетка . 4 (3): 516–525. DOI : 10.1128 / EC.4.3.516-525.2005 . PMC 1087800 . PMID 15755914 .  
  12. ↑ Алвес, Жуан депутат; Klein, Cecilia C; да Силва, Флавия; Коста-Мартинс, Андре Джи; Серрано, Мирна Дж. Бак, Грегори А; Васконселос, Ана Тереза ​​Р.; Саго, Мари-Франс; Тейшейра, Марта М.Г.; Мотта, Мария Кристина М; Камарго, Эрней П. (2013). «Эндосимбиоз у трипаносоматид: геномное сотрудничество между бактерией и хозяином в синтезе незаменимых аминокислот находится под сильным влиянием множественных горизонтальных переносов генов» . BMC Evolutionary Biology . 13 (1): 190. DOI : 10.1186 / 1471-2148-13-190 . PMC 3846528 . PMID 24015778 .  
  13. ^ Кляйн, Сесилия С .; Алвес, Жоао депутат; Серрано, Мирна Дж .; Бак, Грегори А .; Vasconcelos, Ana Tereza R .; Саго, Мари-Франс; Тейшейра, Марта М.Г.; Камарго, Эрни П .; Мотта, Мария Кристина М .; Паркинсон, Джон (2013). «Биосинтез витаминов и кофакторов в трипаносоматидах, несущих бактерии, зависит от симбиотической ассоциации, выявленной геномным анализом» . PLoS ONE . 8 (11): e79786. DOI : 10.1371 / journal.pone.0079786 . PMC 3833962 . PMID 24260300 .  
  14. ↑ Алвес, Жуан депутат; Voegtly, Логан; Матвеев, Андрей В .; Лара, Ана М .; да Силва, Флавия Майя; Серрано, Мирна Дж .; Бак, Грегори А .; Тейшейра, Марта М.Г.; Камарго, Эрни П. (2011). «Идентификация и филогенетический анализ генов синтеза гема у трипаносоматид и их бактериальных эндосимбионтов» . PLoS ONE . 6 (8): e23518. DOI : 10.1371 / journal.pone.0023518 . PMC 3154472 . PMID 21853145 .  
  15. ^ Motta MC, Martins AC, de Souza SS, Catta-Preta CM, Silva R, Klein CC, de Almeida LG, de Lima Cunha O, Ciapina LP, Brocchi M, Colabardini AC, de Araujo Lima B, Machado CR, de Almeida Соарес CM, Пробст CM, де Менезес CB, Томпсон CE, Бартоломео, округ Колумбия, Gradia DF, Pavoni DP, Grisard EC, Fantinatti-Garboggini F, Marchini FK, Rodrigues-Luiz GF, Wagner G, Goldman GH, Fietto JL, Elias MC, Голдман М.Х., Сагот М.Ф., Перейра М., Стоко PH, де Мендонса-Нето Р.П., Тейшейра С.М., Масиэль Т.Э., де Оливейра Мендес Т.А., Урмени Т.П., де Соуза В., Шенкман С., де Васконселос А.Т. (2013). «Прогнозирование белков Angomonas deanei , Strigomonas culicis и их соответствующих эндосимбионтов открывает новые аспекты семейства трипаносоматид» . PLoS ONE .8 (4): e60209. DOI : 10.1371 / journal.pone.0060209 . PMC  3616161 . PMID  23560078 .
  16. ^ де Азеведо-Мартинс, Аллан С; Алвес, Жоао депутат; Гарсия де Мелло, Фернандо; Васконселос, Ана Тереза ​​Р.; де Соуза, Вандерли; Айникер-Ламас, Марсело; Мотта, Мария Кристина М (2015). «Биохимический и филогенетический анализ производства фосфатидилинозита у Angomonas deanei, трипаносоматида, несущего эндосимбионт» . Паразиты и переносчики . 8 (1): 247. DOI : 10,1186 / s13071-015-0854-х . PMC 4424895 . PMID 25903782 .  
  17. ^ д'Авила-Леви CM, Сантос ЛО, Мариньо Ф.А., Маттеоли Ф.П., Лопес А.Х., Мотта М.С., Сантос А.Л., Бранкинья М.Х. (2008). " Crithidia deanei : влияние гомолога gp63 паразита на взаимодействие несущих эндосимбионтов и апосимбиотических штаммов с Aedes aegypti средней кишкой". Exp Parasitol . 118 (3): 345–353. DOI : 10.1016 / j.exppara.2007.09.007 . PMID 17945218 . 
  18. ^ Мотта MC, Catta-Прета CM, Шенкман S, де Азеведо Martins AC, Miranda K, де Соуза W, Элиас MC (2010). «Бактерия-эндосимбионт Crithidia deanei подвергается скоординированному делению с ядром клетки-хозяина» . PLoS ONE . 5 (8): e12415. DOI : 10.1371 / journal.pone.0012415 . PMC 2932560 . PMID 20865129 .  
  19. Перейти ↑ Du Y, McLaughlin G, Chang KP (1994). «Идентичность последовательности 16S рибосомальной ДНК бета-протеобактериальных эндосимбионтов у трех видов Crithidia » . Журнал бактериологии . 176 (10): 3081–3084. DOI : 10.1128 / jb.176.10.3081-3084.1994 . PMC 205468 . PMID 8188611 .  
  20. ^ Frossard ML, Seabra SH, DaMatta RA, де Соуза W де Мелло FG, Мачадо Мотта MC (2006). «Эндосимбионт положительно модулирует орнитиндекарбоксилазу в трипаносоматидах хозяина». Biochem Biophys Res Commun . 343 (2): 443–449. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2006.02.168 . PMID 16546131 . 
  21. Перейти ↑ Du Y, Maslov DA, Chang KP (1994). «Монофилетическое происхождение эндосимбионтов протеобактерий с бета-делением и их совместная эволюция с простейшими трипаносоматидными насекомыми Blastocrithidia culicis и Crithidia spp» . Proc Natl Acad Sci USA . 91 (18): 8437–8441. DOI : 10.1073 / pnas.91.18.8437 . PMC 44621 . PMID 7521530 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Таксономия в Glycobase
  • База данных и таксономия белков в UniProt
  • Таксономическая информация
  • Таксономическая иерархия в The Taxonomicon
  • Информация о геноме в институте Wellcome Trust Sanger