Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Epulopiscium fishelsoni )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эпулописциум
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Фирмикуты
Учебный класс:
Clostridia
Заказ:
Clostridiales
Род:
Эпулописциум

Epulopiscium spp. представляют собой группу грамположительных бактерий, которые находятся в симбиотических отношениях с рыбами-хирургами . Эти бактерии известны своим необычно большим размером, многие из которых составляют от 200 до 700 мкм в длину. До открытия Thiomargarita namibiensis в 1999 г., Epulopiscium spp. считались самыми крупными бактериями. [1] [2] Они по-прежнему являются крупнейшими из известных гетеротрофных бактерий.

В дополнение к своему большому размеру, Epulopiscium , обычно называемые «эпулосами», морфологически разнообразны и чрезвычайно полиплоидны. [3] Epulos также обладают уникальными репродуктивными стратегиями, при которых определенные клетки могут формировать внутриклеточное потомство, подобно микробной споруляции; кроме того, несколько морфологий эпуло обнаруживают споруляцию.

Хотя бактерии не были успешно выращены в лаборатории, ученые получили лучшее понимание Epulopiscium spp. с помощью микроскопических, филогенетических и геномных анализов.

Именование и открытие [ править ]

Epulopiscium означает «гость на рыбном банкете» на латыни , от epulum («пир» или «пир») и piscium («рыбы») [4], поскольку организм был обнаружен в кишечнике морской рыбы-хирурга. Первоначально клетки эпулописциума были классифицированы как протисты на основании их большого размера и необычной ультраструктуры.

Первоначально популяция Epulopiscium считалась одним видом и получила название Epulopiscium fishelsoni в 1988 году Монтгомери (один из сообнаружителей) и Поллаком. Эпитет fishelsoni отличие Лев Fishelson, польское происхождением израильского ихтиолог [5] [6] , который был частью группы , которая сделала открытие, изучая внутренность из в коричневом хирурговом из Красного моря в 1985 году [7]

Позже, однако, с помощью сравнения последовательностей генов рРНК было показано , что Epulopiscium fishelsoni включает две филогенетически различные группы бактерий . [1] Последующие исследования проиллюстрировали взаимосвязь между этими симбионтами и рыбой-хирургом.

Физиология [ править ]

Самые крупные клетки Epulopiscium можно увидеть невооруженным глазом. Однако из-за своего размера Epulopiscium spp. должны компенсировать их небольшое отношение поверхности к объему по сравнению с другими бактериями. Отличительной особенностью является клеточная мембрана, которая содержит множество складок для увеличения эффективной площади поверхности.

Кроме того, Epulopiscium spp. чрезвычайно полиплоидны, с особями, содержащими сотни тысяч копий генома. Поскольку бактерии полагаются на диффузию, а не цитоскелетный транспорт, как у эукариот, эта экстремальная полиплоидия позволяет продуцировать генные продукты во многих участках клетки для производства биомолекул там, где они необходимы.

Воспроизведение [ править ]

Epulopiscium spp. жизненный цикл типа B. [8]

Самые крупные морфологии Epulopiscium демонстрируют уникальное живородящее воспроизводство. Эта необычная и производная форма споруляции дает от одной до двенадцати дочерних клеток, которые растут внутри родительской клетки, до тех пор, пока родительская клетка в конечном итоге не лизируется и не умирает. [9] [10] Эти клетки, похоже, не используют бинарное деление для воспроизводства. Некоторые морфологии используют образование эндоспор для воспроизводства. [11] Однако есть некоторые более мелкие морфологии, которые воспроизводятся посредством двойного деления и образования спор.

Хотя споруляция широко распространена среди других бактерий (таких как Bacillus subtilis и Clostridium spp.) В типе Firmicutes , образование спор обычно вызывается перенаселенностью, накоплением токсинов в окружающей среде или голоданием, а не стандартной формой размножения. Продукция множественных эндоспор наблюдалась у других крупных симбионтов кишечника, таких как Metabacterium polyspora , которые филогенетически родственны Epulopiscium spp. Поскольку споруляция обеспечивает бактериям гораздо большую защиту от внешней среды, чем бинарное деление, считается, что эволюция этого необычного жизненного цикла может способствовать передаче бактерий от одного хозяина к другому.

Симбиоз [ править ]

Epulopiscium spp. и их хозяева-хирурги, как предполагается, имеют питательные симбиотические отношения: Epulopiscium spp. были обнаружены только у рыб-хирургов, которые поедают водоросли и детрит. Предполагается, что Epulopiscium spp. помогают в пищеварении рыбы. [12] Однако ученым не удалось культивировать Epulopiscium за пределами его естественной среды обитания.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Angert ER, Clements KD, Pace NR (1993). «Самая крупная бактерия». Природа . 362 (6417): 239–241. Bibcode : 1993Natur.362..239A . DOI : 10.1038 / 362239a0 . PMID  8459849 . S2CID  4242187 .
  2. ^ Ангерт ER, Brooks AE, Pace NR (1996). «Филогенетический анализ Metabacterium polyspora: ключи к эволюционному происхождению Epulopiscium spp., Крупнейших бактерий» . Журнал бактериологии . 178 (5): 1451–6. DOI : 10.1128 / jb.178.5.1451-1456.1996 . PMC 177821 . PMID 8631724 .  
  3. ^ Хатчисон, Элизабет; Ягер, Николай А .; Taw, May N .; Тейлор, Мэтью; Арройо, Франсин; Саннино, Дэвид Р .; Ангерт, Эстер Р. (2018). «Стадия развития влияет на характер сегрегации и расположение хромосом у чрезвычайно полиплоидной гигантской бактерии Epulopiscium sp. Типа B» . Молекулярная микробиология . 107 (1): 68–80. DOI : 10.1111 / mmi.13860 . ISSN 1365-2958 . PMID 29024073 .  
  4. ^ Прескотт, Лансинг М .; Шервуд, Линда М .; Вулвертон, Кристофер Дж. (2006). «Структура и функции прокариотических клеток» (PDF) . Микробиология . п. 43.
  5. ^ Горен, Менахем (2013). «Профессор Лев Фишельсон, известный и уважаемый биолог 1923-2013». Израильский журнал экологии и эволюции . 59 (3): 164. DOI : 10,1080 / 15659801.2013.899808 .
  6. ^ "Почетный профессор, Лев Фишельсон" . Кафедра зоологии факультета естественных наук . Тель-Авивский университет.
  7. ^ Фишельсон, Лев; Монтгомери, В. Линн; Мирберг, AA (1985). «Уникальный симбиоз кишечника тропических травоядных рыб-хирургов (Acanthuridae: Teleostei) из Красного моря». Наука . 229 (4708): 49–51. Bibcode : 1985Sci ... 229 ... 49F . DOI : 10.1126 / science.229.4708.49 . PMID 17795131 . 
  8. ^ Angert, Esther R .; Чоут, Дж. Ховард; Clements, Kendall D .; Мендель, Дженнифер Э. (2008-05-06). «Экстремальная полиплоидия у крупной бактерии» . Труды Национальной академии наук . 105 (18): 6730–6734. DOI : 10.1073 / pnas.0707522105 . ISSN 0027-8424 . PMC 2373351 . PMID 18445653 .   
  9. ^ Ангерт ER, Clements KD (2004). «Инициирование внутриклеточного потомства в Epulopiscium». Молекулярная микробиология . 51 (3): 827–835. DOI : 10.1046 / j.1365-2958.2003.03869.x . PMID 14731282 . S2CID 19426788 .  
  10. ^ "Производство внутриклеточного потомства некоторыми Firmicutes" . Веб-сайт Epulopiscium . Корнельский отдел микробиологии.
  11. ^ Ангерт, Эстер R. (март 2005). «Альтернативы бинарному делению у бактерий». Обзоры природы. Микробиология . 3 (3): 214–224. DOI : 10.1038 / nrmicro1096 . ISSN 1740-1526 . PMID 15738949 . S2CID 8295873 .   
  12. ^ Поллак, Пегги Э .; Монтгомери, В. Линн (1 августа 1994 г.). «Гигантская бактерия (Epulopiscium fishelsoni) влияет на активность пищеварительных ферментов травоядных рыб-хирургов (Acanthurus nigrofuscus)». Сравнительная биохимия и физиология. Часть A: Физиология . 108 (4): 657–662. DOI : 10.1016 / 0300-9629 (94) 90352-2 . ISSN 0300-9629 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Флинт Дж. Ф., Джимальски Д., Монтгомери В. Л., Саутэм Дж., Ангерт Э. Р. (2005). «Ночное производство эндоспор в естественных популяциях симбионтов рыб-хирургов, похожих на Epulopiscium » (PDF) . Журнал бактериологии . 187 (21): 7460–7470. DOI : 10.1128 / JB.187.21.7460-7470.2005 . PMC  1272977 . PMID  16237029 .
  • Робинов C, Ангерт ER (1998). «Нуклеоиды и покрытые оболочкой везикулы Epulopiscium spp ». Архив микробиологии . 170 (4): 227–235. DOI : 10.1007 / s002030050637 . PMID  9732436 . S2CID  6170628 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Epulopiscium spp. и родственные им симбионты рыб-хирургов , факультет микробиологии Корнельского университета. (Проверено в мае 2014 г.)
  • «Исследователи изучают бактерии, достаточно большие, чтобы их увидеть - бактерии Шакила О'Нила» . Physorg.com. 2008-05-07 . Проверено 10 мая 2008 .