Cafeteria roenbergensis - это мелкие бактериоядные морские жгутиконосцы . Он был обнаружен датским морским экологом Томом Фенчелом и назван им и таксономистом Дэвидом Паттерсоном в 1988 году. Это один из трех родов bicosoecids и первый обнаруженный из двух известныхвидов Cafeteria . Bicosoecids принадлежат к широкой группе stramenopiles, которая включает диатомовые, коричневые и золотистые водоросли, вместе известные как Heterokonta., простейшие, такие как опалиниды и актинофрииды, и грибы-оомицеты. Этот вид обитает в основном в прибрежных водах, где он пасется с высокой концентрацией бактерий. Его ненасытный аппетит играет важную роль в регулировании популяций бактерий. [2]
Кафетерий roenbergensis | |
---|---|
Научная классификация | |
Клэйд : | SAR |
Тип: | Bigyra |
Класс: | Bicosoecophyceae |
Заказ: | Bicosoecales |
Семья: | Кафетерии |
Род: | Кафетерий Fenchel & Patterson, 1988 г. |
Разновидность: | С. roenbergensis |
Биномиальное имя | |
Кафетерий roenbergensis Фенчел и Паттерсон, 1988 [1] |
Физиология
Cafeteria roenbergensis - слегка уплощенная бикозоецида почковидной формы . Его ячейка обычно имеет размер от 3 до 10 мкм и объем около 20 мкм3. [3] Он бесцветен и имеет два жгутика разного размера. Гладкий жгутик, расположенный под углом кзади, короче и прикрепляется к субстрату в неподвижных клетках, но отстает в подвижных клетках. Волосатый жгутик у сидячих клеток направлен вперед по дуге . Кафетерий - это эукариотический организм, поэтому он содержит типичные органеллы, такие как митохондрии и ядра . [3]
Кафетерий roenbergensis воспроизводит бесполый с помощью бинарного деления [ править ] , первый тиражирование жгутики и внутренние органеллы до того , как клетка делится. У этого вида не известно о сексуальной активности. Клетки могут реплицироваться менее чем за 10 часов.
Поведение
Cafeteria roenbergensis - это кормушка в виде суспензии, то есть она питается путем фильтрации взвешенных бактерий, основного источника пищи и других твердых частиц из воды. [4] Его два жгутика облегчают питание, передвижение и прикрепление к субстрату. Передний жгутик отвечает за передвижение и питание. Он перемещает клетку быстрым спиральным движением. Во время кормления он колеблется примерно 40 раз в секунду, создавая поток воды, который движется со скоростью около 100 микрометров в секунду. Этот ток приносит бактерии к его ротовым аппаратам. Пища проглатывается ниже основания жгутиков, которое называется вентральной стороной. В неподвижных клетках C. roenbergensis (клетки, которые предпочитают прикрепляться к субстрату) задний жгутик помогает прикрепить организм к субстрату во время питания. [5] Жгутики закреплены лентами «корешков» и субклеточными веревками. Они действуют как скелет, а также поддерживают область рта.
Экология
Бактериоядные нанофлагелляты, основная группа, к которой принадлежит C. roenbergensis , составляют значительную часть сообществ простейших океанов , а также пресноводных, почвенных и других местообитаний. Сообщается, что они являются основными потребителями бактерий во многих средах обитания, контролируя популяции бактерий, когда они «пасутся». [6]
Среда обитания
Cafeteria roenbergensis обнаружено во всех исследованных океанах, но особенно часто встречается в прибрежных водах. [2] Эти простейшие встречаются в биосфере, известной как «микробные сообщества». Это означает, что они присутствуют в таких низких количествах, что их нелегко обнаружить, и их можно извлечь и изолировать только с помощью специальных методов выделения, таких как проточная цитометрия . [7] Ишигаки и Сани (2001) обнаружили , что С. roenbergensis перестали размножаться , когда концентрация бактерий , которые они пасутся на стали меньше , чем 2,0 × 10 7 клеток мл -1 . [8] Другие жгутиковые были способны размножаться при гораздо более низких концентрациях бактерий, что указывает на то, что концентрация бактерий является ограничивающим фактором для кафетерия . Жгутиконосцы обладают различной способностью собирать бактерии во рту своими жгутиками, и это исследование предполагает, что способности видов Cafeteria могут уступать другим видам жгутиков, поскольку Cafeteria обычно специфичны для ниш с высокой концентрацией бактерий. [4]
Вирус
Гигантский вирус Cafeteria roenbergensis virus (CroV) инфицирует и вызывает лизис C. roenbergensis . [9] Влияние CroV на естественные популяции C. roenbergensis остается неизвестным; однако было обнаружено, что вирус очень специфичен для хозяина и не заражает другие близкородственные организмы. [4] Cafeteria roenbergensis также инфицировано вторым вирусом, вирофагом Mavirus , который способен реплицироваться только в присутствии CroV. [10] Этот вирус препятствует репликации CroV, что приводит к выживанию клеток C. roenbergensis . Мавирус способен интегрироваться в геном клеток C. roenbergensis и тем самым обеспечивать иммунитет популяции [11]
Таксономия
Кафетерий относится к группе, называемой « Гетеротрофная группа». В этом роде есть еще один известный вид, Cafeteria minuta , который был обнаружен Ларсеном и Паттерсоном в 1990 году в тропических морских отложениях [6].
Имя
Морской биолог Том Фенчел, один из двух авторитетных специалистов по видам, которые впервые описали C. roenbergensis , приписывают шутку о названии хромальвеолата: «Мы обнаружили новый вид инфузорий во время морских полевых курсов в Рёнбьерге и назвали его Cafeteria roenbergensis из-за его ненасытный и беспорядочный аппетит после множества обсуждений за ужином в местном кафетерии ». —Том Фенчел [12]
Митохондриальный геном
Cafeteria roenbergensis уникальна среди эукариот, поскольку имеет очень компактный митохондриальный геном, который включает менее 3,4% интронов . Некоторые источники утверждают, что его митохондриальный геном вообще не содержит интронов. [13] Код митохондриальной трансляции у C. roenbergensis нестандартен по сравнению с его ближайшими известными родственниками, Phytophthora infestans и Ochromonas danica . Вместо того, чтобы действовать как стоп-кодон , в кафетерии UGA кодирует триптофан . [14]
Культура
Поскольку их легко выращивать в культуре , Cafeteria roenbergensis было предметом разнообразных более детальных исследований, таких как геномные и экологические исследования, которые показали, что этот вид имеет наиболее функционально компактную ДНК среди эукариот. [2] Находясь в культуре, кафетерий питается бактериями Vibrio . В тесте, проведенном Парк и Симпсон в 2010 году, было обнаружено, что клетки кафетерия лучше всего растут при солености от 3 до 100 частей на миллион, но не могут выжить при более высоких концентрациях. [15]
Рекомендации
- ^ Fenchel, Т. Паттерсон, DJ (1988). Кафетерий roenbergensis nov. ген., ноя. sp., гетеротрофная микрофлагеллята морского планктона. Пищевые сети морских микробов , 3, 9–19, [1] .
- ^ а б в О'Келли, CJ; Г. Бургер (29 июля 1994 г.). « Cafeteria roenbergensis MtDNA» . Эволюционная и интегративная геномика . PID . Проверено 8 января 2012 года .
- ^ а б Отто, К .; Д. Вейхарт и С. Кьеллеберг (1997). «Плазмидный перенос между морскими штаммами Vibrio во время хищничества гетеротрофных микрофлагеллят Cafeteria reonbergensis » . Прикладная и экологическая микробиология . 63 (2): 749–752. DOI : 10,1128 / AEM.63.2.749-752.1997 .
- ^ а б в Массана, Рамон; Хавьер Дель Кампо; Кристиан Динтер; Рубен Соммаруга (2007). «Разрушение популяции морских гетеротрофных жгутиконосцев Cafeteria roenbergensis вирусной инфекцией». Экологическая микробиология . 9 (11): 2660–2669. DOI : 10.1111 / j.1462-2920.2007.01378.x . PMID 17922751 . S2CID 30191542 .
- ^ Guiry, MD; Гайри, GM (2012). «AlgaeBase» . Национальный университет Ирландии, Голуэй . Проверено 16 января 2012 года .
- ^ a b Кавальер-Смит, Т., Чаттон, Моэструп, Т. Фенчел, DJ Паттерсон и Ларсен. «Браузер таксономии: База водорослей». Algaebase :: Список мировых водорослей. База водорослей. Интернет. 16 января 2012 г. < http://www.algaebase.org/browse/taxonomy/?id=6698 >.
- ^ Манн, CB (2011). Морская микробиология: экология и приложения . Нью-Йорк: Наука о гирляндах.
- ^ Томас Исигаки; MA Сани (2001). «Характеристики выпаса и эффективность роста при двух различных температурах для трех нанофлагеллят, которых кормили бактериями Vibrio в трех различных концентрациях». Микробная экология . 41 (3): 264–271. DOI : 10.1007 / s002480000060 . JSTOR 4251819 . PMID 11391464 .
- ^ Фишер, MG; Аллен, MJ; Уилсон, WH; Саттл, Калифорния (2010). «Гигантский вирус с замечательным набором генов заражает морской зоопланктон» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 107 (45): 19508–19513. Bibcode : 2010PNAS..10719508F . DOI : 10.1073 / pnas.1007615107 . PMC 2984142 . PMID 20974979 .
- ^ Фишер М.Г., Саттл, Калифорния (апрель 2011 г.). «Вирофаг в происхождении больших транспозонов ДНК». Наука . 332 (6026): 231–4. Bibcode : 2011Sci ... 332..231F . DOI : 10.1126 / science.1199412 . PMID 21385722 .
- ^ Фишер М.Г., Хакл (декабрь 2016 г.). «Интеграция генома хозяина и гигантская вирус-индуцированная реактивация мавируса вирофага» (PDF) . Природа . 540 (7632): 288–91. Bibcode : 2016Natur.540..288F . DOI : 10,1038 / природа20593 . PMID 27929021 .
- ^ Фенчел, Т. (1988). «Пищевые цепи морского планктона». Ежегодный обзор экологии и систематики . 19 : 19–38. DOI : 10.1146 / annurev.es.19.110188.000315 .
- ^ Паттерсон, Дэвид Дж. « Cafeteria roenbergensis ». Энциклопедия жизни. Интернет. 9 января 2012 г. < http://eol.org/pages/912371/overview >
- Перейти ↑ O'Kelly, CJ, BF Lang и G. Burger. " Cafeteria roenbergensis - Организация митохондриального генома ..." Эволюционная и интегративная геномика. Монреальский университет. Интернет. 16 января 2012 г. < http://megasun.bch.umontreal.ca/ogmp/projects/croen/gen.html >.
- ^ Park, JS; Симпсон, AGB (2010). «Характеристика галотолерантных Bicosoecida и Placididea (Stramenopila), которые отличаются от морских форм, и филогенетический образец предпочтения солености у гетеротрофных страменопилов». Экологическая микробиология . 12 (5): 1173–1184. DOI : 10.1111 / j.1462-2920.2010.02158.x . PMID 20132281 . S2CID 20449399 .