WikiDer > Эпулописциум

Epulopiscium

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

Epulopiscium spp. группа Грамположительный бактерии у которых есть симбиотический отношения с хирург-рыба. Эти бактерии известны своим необычно большим размером, многие из которых составляют от 200 до 700 мкм в длину. До открытия Thiomargarita namibiensis в 1999 году, Эпулописциум виды считались самыми крупными бактериями.[1][2] Они по-прежнему являются самыми крупными из известных гетеротрофных бактерий.

Помимо большого размера, Эпулописциум, 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 стали лучше понимать Эпулописциум виды с помощью микроскопического, филогенетического и геномного анализов.

Именование и открытие

Эпулописциум означает «гость на рыбном банкете» в латинский, из эпулум («пир» или «банкет») и рыба ("рыбы"),[4] поскольку этот организм был обнаружен в кишечнике морской рыбы-хирурга. Эпулописциум камеры изначально были классифицированы как протисты из-за их больших размеров и необычной ультраструктуры.

Первоначально Эпулописциум популяции считались одним видом и получили название Эпулописциум Фишельсони в 1988 году - Монтгомери (один из соавторов) и Поллак. Эпитет Фишельсони чтит Льва Фишельсона, израильтянина польского происхождения ихтиолог[5][6] кто был частью группы, которая сделала открытие, изучая кишечник из коричневый хирург от красное море в 1985 г.[7]

Позже, однако, Эпулописциум Фишельсони Было показано, что Ангерт и его сотрудники включают две филогенетически разные группы бактерий. рРНК сравнения последовательностей генов.[1] Последующие исследования проиллюстрировали связь между этими симбионтами и рыбой-хирургом.

Физиология

Самый большой Эпулописциум клетки можно увидеть невооруженным глазом. Однако из-за их размера Эпулописциум виды должны компенсировать их небольшое соотношение поверхности к объему по сравнению с другими бактериями. Отличительной особенностью является клеточная мембрана, которая содержит множество складок для увеличения эффективной площади поверхности.

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

Размножение

Эпулописциум виды жизненный цикл типа B.[8]

Самый большой Эпулописциум морфологии демонстрируют уникальное живородящее воспроизведение. Эта необычная и производная форма спороношение производит от одной до двенадцати дочерних клеток, которые растут внутри родительской клетки, пока в конечном итоге родительская лизирует, и 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 через двойное деление и образование спор.

Хотя споруляция широко распространена среди других бактерий (таких как Bacillus subtilis и Clostridium spp.) в типе Фирмикуты, образование спор обычно вызывается перенаселенностью, накоплением токсинов в окружающей среде или голодом, а не стандартной формой воспроизводства. Производство множественных эндоспор наблюдалось у других крупных симбионтов кишечника, таких как Метабактерии полиспоры, которые филогенетически связаны с Эпулописциум виды 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

Эпулописциум виды Предполагается, что и их хозяева-хирурги имеют симбиотические питательные отношения: Эпулописциум виды были обнаружены только у рыб-хирургов, поедающих водоросли и детрит. Предполагается, что Эпулописциум виды помогают в пищеварении рыбы.[12] Однако ученые не смогли культивировать Эпулописциум вне его естественной среды обитания.

Рекомендации

  1. ^ а б Ангерт Э. Р., Клементс К. Д., Пейс Н. Р. (1993). «Самая большая бактерия». Природа. 362 (6417): 239–241. Bibcode:1993Натура.362..239А. Дои:10.1038 / 362239a0. PMID 8459849.
  2. ^ Ангерт Э. Р., Брукс А. Э., Пейс Н. Р. (1996). «Филогенетический анализ Metabacterium polyspora: ключи к эволюционному происхождению Эпулописциум spp., крупнейшие бактерии ». Журнал бактериологии. 178 (5): 1451–6. Дои:10.1128 / jb.178.5.1451-1456.1996. ЧВК 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 модели сегрегации и расположение хромосом у чрезвычайно полиплоидной гигантской бактерии Epulopiscium sp. Типа B».. Молекулярная микробиология. 107 (1): 68–80. Дои:10.1111 / мм. 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. Дои: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, А.А. (1985). «Уникальный симбиоз в кишечнике тропических травоядных рыб-хирургов (Acanthuridae: Teleostei) из Красного моря». Наука. 229 (4708): 49–51. Bibcode:1985 Наука ... 229 ... 49F. Дои: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. Дои:10.1073 / pnas.0707522105. ISSN 0027-8424. ЧВК 2373351. PMID 18445653.
  9. ^ Ангерт Э. Р., Клементс К. Д. (2004). «Инициирование внутриклеточного потомства в Epulopiscium». Молекулярная микробиология. 51 (3): 827–835. Дои: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 Р. (март 2005 г.). «Альтернативы бинарному делению у бактерий». Обзоры природы. Микробиология. 3 (3): 214–224. Дои:10.1038 / nrmicro1096. ISSN 1740-1526. PMID 15738949.
  12. ^ Поллак, Пегги Э .; Монтгомери, В. Линн (1 августа 1994 г.). «Гигантская бактерия (Epulopiscium fishelsoni) влияет на активность пищеварительных ферментов у травоядных рыб-хирургов (Acanthurus nigrofuscus)». Сравнительная биохимия и физиология, часть A: физиология. 108 (4): 657–662. Дои:10.1016/0300-9629(94)90352-2. ISSN 0300-9629.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка