Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Спироплазма
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Tenericutes
Учебный класс:
Молликуты
Заказ:
Entomoplasmatales
Семья:
Spiroplasmataceae
Род:
Спироплазма
Разновидность:
S. poulsonii

Spiroplasma poulsonii - это бактерии рода Spiroplasma , которые обычно являются эндосимбионтами мух. [1] Эти бактерии живут в гемолимфе (крови насекомых) мух, где они могут действовать как репродуктивные манипуляторы или защитные симбионты.

Биология [ править ]

Spiroplasma poulsonii - это симбионт, передающийся по материнской линии, то есть он в основном передается по женской зародышевой линии. Это включает коопцию белков желтка мух, которые позволяют симбионту проникать в развивающийся яичник. [2] В гемолимфе мух S. poulsonii питается липидами в качестве основного источника пищи. [3]

Убийство мужчин [ править ]

Дрозофилы С. poulsonii штамм MSRO убивает дрозофилы яйца оплодотворены Y-несущей спермы. [4] Этот способ репродуктивной манипуляции приносит пользу симбионту, так как самка мух имеет более высокую репродуктивную способность, чем самцы. Таким образом, увеличивая количество дочерей, производимых матерью мухи, симбионт увеличивает свою способность к распространению за счет увеличения репродуктивной продукции самок мух. Убийство самцов требует наличия у мухи-хозяина функционального процесса дозовой компенсации. [5] Генетическая основа этого убийства самцов была обнаружена в 2018 году, и ген, названный «SpAID» для Spiroplasma poulsoniiAndrocIDin », в соответствии с предыдущими исследованиями, которые относились к неизвестному тогда фактору как андроцидин S. poulsonii . SpAID использует механизм компенсации дозы хозяина, вызывая повреждение ДНК мужской X-хромосомы, что приводит к неспособности мужской X-хромосомы к организовать и смоделировать его структуру хроматина. [6]

Открытие SpAID разрешило загадку 1950-х годов о том, как бактерии нацелены на специфические для мужчин клетки. В интервью Global Health Institute д-р Тошиюки Харумото сказал: «Насколько нам известно, Spaid - это первый выявленный на сегодняшний день эффекторный белок бактерий, который влияет на клеточный аппарат хозяина в зависимости от пола…» [6]

Оборонительный симбиоз [ править ]

Рассеченная дрозофила, питающаяся грибами, инфицированная нематодами Howardula

Poulsonii С. штамм Drosophila neotestacea может защитить своего хозяина от нападения нематод и паразитических ос. [7] Эта защита настолько важна, что S. poulsonii распространился на запад по Северной Америке из-за селективного давления, оказываемого стерилизующим нематодным паразитом Howardula aoronymphium . [8]

Механизм , с помощью которого С. poulsonii защищает мух от нематод и паразитических ос полагается на наличие токсинов , называемых рибосом-инактивирующих белков (РИП), аналогичные сарцин или рицина . Эти токсины депуринируют консервативный сайт аденина в 28s рибосомной РНК эукариот, называемый петлей сарцин-рицин, путем расщепления N-гликозидной связи между основной цепью рРНК и аденином, [9] [10] оставляя след атаки RIP у нематод и РНК осы. . Spiroplasma poulsonii, вероятно, избегает повреждения своей мухи-хозяина, неся паразит-специфические комплементы токсинов RIP, кодируемых бактериальными плазмидами. Это позволяет генам токсинов RIP легко перемещаться между видами путем горизонтального переноса генов., поскольку RIP Spiroplasma D. neotestacea являются общими для Spiroplasma других мух, питающихся грибами, таких как Megaselia nigra . [11] С. poulsonii штамм дрозофилы также может атаковать наездник, но ее влияние на выживании хозяина летать сам по себе является переменной величиной, и в зависимости от вида и штамма осы. [12] [13]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Уильямсон, Д.Л. и др., Spiroplasma poulsonii sp. nov., новый вид, связанный с летальностью самцов у Drosophila willistoni, неотропического вида плодовой мухи (1999) https://doi.org/10.1099/00207713-49-2-611
  2. ^ Херрен, JK; Паредес, JC; Schupfer, F .; Леметр, Б. (2013). «Вертикальная передача эндосимбионта дрозофилы через коопцию механизма транспорта и интернализации желтка» . mBio . 4 (2). DOI : 10,1128 / mBio.00532-12 . PMC  3585447 . PMID  23462112 .
  3. ^ Херрен, Джереми К .; Paredes, Juan C .; Шюпфер, Фанни; Арафах, Карим; Булет, Филипп; Леметр, Бруно (2014). «Размножение эндосимбионтов насекомых ограничено доступностью липидов» . eLife . 3 : e02964. DOI : 10.7554 / eLife.02964 . PMC 4123717 . PMID 25027439 .  
  4. ^ Черногория, H et al. Спироплазма, убивающая самцов, естественным образом инфицирует Drosophila melanogaster (2005) https://doi.org/10.1111/j.1365-2583.2005.00558.x}
  5. ^ Veneti, Z et al. Функциональный комплекс дозовой компенсации, необходимый для уничтожения самцов у Drosophila (2005) 10.1126 / science.1107182
  6. ^ a b Харумото, Тошиюки; Леметр, Бруно (2018). «Токсин, убивающий самцов в бактериальном симбионте Drosophila» . Природа . 557 (7704): 252–255. Bibcode : 2018Natur.557..252H . DOI : 10.1038 / s41586-018-0086-2 . PMC 5969570 . PMID 29720654 .  
  7. ^ Haselkorn, Тамара S .; Дженике, Джон (2015). «Макроэволюционная персистенция наследственных эндосимбионтов: приобретение, сохранение и выражение адаптивных фенотипов в спироплазме ». Молекулярная экология . 24 (14): 3752–3765. DOI : 10.1111 / mec.13261 . PMID 26053523 . 
  8. ^ Jaenike, J .; Unckless, R .; Кокберн, С. Н.; Boelio, LM; Перлман, SJ (2010). "Адаптация через симбиоз: недавнее распространение защитного симбионта дрозофилы". Наука . 329 (5988): 212–215. Bibcode : 2010Sci ... 329..212J . DOI : 10.1126 / science.1188235 . PMID 20616278 . 
  9. ^ Гамильтон, Финес Т .; Пэн, Фангни; Boulanger, Martin J .; Перлман, Стив Дж. (2016). «Белок, инактивирующий рибосомы в симбионте, защищающем дрозофил » . Труды Национальной академии наук . 113 (2): 350–355. Bibcode : 2016PNAS..113..350H . DOI : 10.1073 / pnas.1518648113 . PMC 4720295 . PMID 26712000 .  
  10. ^ Баллинджер, Мэтью Дж .; Перлман, Стив Дж. (2017). «Общность токсинов в защитном симбиозе: белки, инактивирующие рибосомы, и защита от паразитических ос у дрозофилы» . PLOS Патогены . 13 (7): e1006431. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1006431 . PMC 5500355 . PMID 28683136 .  
  11. ^ Баллинджер, Мэтью Дж .; Gawryluk, Ryan M R .; Перлман, Стив Дж. (2018). «Токсин и эволюция генома в защитном симбиозе дрозофилы» . Геномная биология и эволюция . 11 : 253–262. DOI : 10.1093 / GbE / evy272 . PMC 6349354 . PMID 30576446 .  
  12. ^ Jones, JE & Hurst, GDD Симбионт-опосредованная защита зависит от генотипа осы во взаимодействии Drosophila melanogaster – Spiroplasma (2015) https://doi.org/10.1038/s41437-019-0291-2
  13. ^ Xie, J .; Батлер, С .; Sanchez, G .; Матеос, М. (2014). «Спироплазма, убивающая самцов, защищает Drosophila melanogaster от двух паразитоидных ос» . Наследственность . 112 (4): 399–408. DOI : 10.1038 / hdy.2013.118 . PMC 3966124 . PMID 24281548 .