Chilodonella uncinata
|
|
| Chilodonella uncinata | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| (nierankingowe): | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: |
Cyrtophorida
|
| Rodzina: |
Chilodonellidae
|
| Rodzaj: |
Chilodonella
|
| Gatunek: |
C. uncinata
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Chilodonella uncinata (Ehrenberg, 1838)
|
|
| Synonimy | |
|
|
Chilodonella uncinata jest organizmem jednokomórkowym z klasy orzęsków pęcherzyków płucnych . Jako orzęsk C. uncinata ma rzęski pokrywające jego ciało i podwójną strukturę jądrową , mikrojądro i makrojądro . W przeciwieństwie do niektórych innych orzęsków, C. uncinata zawiera miliony minichromosomów (chromosomów somatycznych) w swoim makrojądrze, podczas gdy szacuje się, że jego mikrojądro zawiera 3 chromosomy . Childonella uncinata jest czynnikiem wywołującym Chilodonellozę, chorobę atakującą skrzela i skórę ryb słodkowodnych i może działać jako fakultatywny pasożyt larw komarów.
Siedlisko
Chilodonella uncinata ma kosmopolityczne rozmieszczenie. Podejrzewa się, że jest fakultatywnym endopasożytem larw komarów Culex , Aedes i Anopheles . Żyje w stawach słodkowodnych, jeziorach, strumieniach i zatokach, gdzie żywi się bakteriami i innymi drobnoustrojami.
Badanie mikroskopowe próbek cytologicznych wykazało, że śmiertelność larw komarów zawierających podskórnie otorbioną C. uncinata wynosiła 25-100%, ale nie przeprowadzono badań żywotności.
Biologia i morfologia
Chilodonella uncinata ma szeroką strefę tigmotyczną, która stanowi dwie trzecie długości ciała i ma wyraźny przedni dziób skierowany w lewo. Może być utrzymywany w warunkach laboratoryjnych w pożywce z trawy zbożowej zaszczepionej Klebsiella sp . Optymalny wzrost występuje w temperaturze od 25 do 30°C. C. uncinata jest zdolna do sporulacji i przez pewien czas może opierać się środowisku o ograniczonych zasobach.
Struktura genomu
Wszystkie orzęski mają dwa jądra , ale różnią się budową jądra somatycznego. Wszystkie orzęski z wyjątkiem Karyorelictea mają dzielące się makrojądro. C. uncinata ma również dzielące się makrojądro, ale modyfikuje swój genom makrojądrowy z genomu mikrojądrowego matki, wytwarzając chromosomy makrojądrowe, które zawierają jedną lub dwie otwarte ramki odczytu (ORF). Średni rozmiar tych chromosomów makrojądrowych wynosi 4 kbit/s. Chromosomy makrojądrowe są również amplifikowane w celu wytworzenia dużej zmiennej liczby kopii między chromosomami. Na przykład chromosom A może mieć 500 kopii, podczas gdy chromosom B ma tylko 5 kopii w makrojądrze. Pozostawia to genom makrojądrowy z milionami pojedynczych chromosomów, z których wszystkie zawierają telomerów , tylko jedną ORF i niewielki obszar wiązania czynnika transkrypcyjnego do inicjacji transkrypcji.
Sekwencje wyeliminowane wewnętrznie
Sekwencje eliminowane wewnętrznie (IES) to niekodujące regiony genomu linii zarodkowej występujące u orzęsków . Są one definiowane jako odcinki DNA usunięte z diploidalnego genomu mikrojądrowego, podczas których kopia genomu mikrojądrowego jest przekształcana w genom makrojądrowy, nawet jeśli występują błędy, w których sekwencja IES może nie zostać usunięta. Zachowanie motywów między gatunkami orzęsków jest niewielkie; jednak C. uncinata , podobnie jak inne gatunki orzęsków, wykazuje konserwatywny motyw sekwencji IES w obrębie gatunku. Nie wiadomo, czy sekwencje IES mają funkcję w genomie, ale w orzęskach Pantofelek sekwencja IES jest używana do określenia typu kojarzenia osobnika. Kiedy specyficzna sekwencja IES nie jest usunięta z rozwijającego się jądra somatycznego, jest to typ kojarzenia typu O. Jeśli jednak ten IES zostanie usunięty z rozwijającego się makrojądra, jest to typ kojarzenia typu E. Paramecium może kojarzyć się tylko z osobnikami przeciwnego typu krycia.
W przeciwieństwie do Tetrahymena lub Paramecium zaobserwowano, że C. uncinata ma większą liczbę sekwencji IES w obrębie pojedynczego genu kodującego białko niż u innych orzęsków. Istnieją również populacje C. uncinata , które zawierają sekwencję IES, której nie posiadają inne populacje.
Rozmnażanie i podział
Chilodonella uncinata ma koniugację płciową w celu rekombinacji , a replikacja komórki zachodzi przez podział bezpłciowy
Koniugacja seksualna
Płeć i rozmnażanie są oddzielne u orzęsków. C. uncinata jest zdolna do kojarzenia się z innymi komórkami C. uncinata , które mają ten sam typ kojarzenia . Po typu krycia jądro linii zarodkowej przechodzi mejozę w celu wytworzenia jąder zygotycznych . Każda skoniugowana komórka przenosi jedno jądro zygotyczne do drugiej komórki, w której jądra zygotyczne łączą się. Diploidalne jądro linii zarodkowej przechodzi mitozę, która tworzy zduplikowane jądro linii zarodkowej. W tym momencie jądro somatyczne ulega degradacji.
Zduplikowane jądro linii zarodkowej rozwija się następnie w nowe jądro somatyczne. Struktura genomowa jądra somatycznego jest tworzona przez fragmentację chromosomów za pomocą chromosomów jednogenowych i amplifikację tych chromosomów somatycznych. Nie wiadomo, co decyduje o liczbie kopii każdego chromosomu lub czy liczba kopii chromosomów somatycznych jest dziedziczna między koniugacjami płciowymi.
Rozmnażanie bezpłciowe
C. uncinata przechodzi rozmnażanie bezpłciowe w celu podziału i duplikacji komórek zwanej amitozą . Ponieważ C. uncinata ma dwa jądra, przechodzi przez dwa różne style podziału jąder. Jądro linii zarodkowej przechodzi mitozę podczas podziału bezpłciowego, podczas gdy jądro somatyczne przechodzi amitozę . Amitoza jest procesem stochastycznym, w którym w przeciwieństwie do mitozy, nie ma formacji wrzeciona do segregacji chromosomów podczas podziału jądrowego. Zamiast tego chromosomy w jądrze somatycznym są powielane, a jądro przechodzi podział binarny. Dokładny mechanizm nie jest znany, ale uważa się, że chromosomy somatyczne, które znajdują się po jednej stronie dzielącego się jądra somatycznego, są rozprowadzane do jednej komórki potomnej, a chromosomy somatyczne po drugiej stronie jądra są rozprowadzane do drugiej komórki potomnej.
Ten proces amitotyczny powoduje, że dwie komórki potomne potencjalnie mają identyczne jądro linii zarodkowej, ale różne jądro somatyczne pod względem liczby kopii chromosomów. Ponieważ jądro somatyczne jest jądrem aktywnym transkrypcyjnie, ta mutacja liczby kopii somatycznych wywodząca się z procesu amitotycznego może mieć konsekwencje w zakresie sprawności dla pojedynczej komórki.
Zastosowanie w badaniach genomicznych
Childonella uncinata jest łatwa do hodowli w laboratorium, ma szybki czas generacji i złożoną strukturę genomową, która pozwala C. uncinata być organizmem modelowym dla architektury genomowej, sieci genomowych i badań nad ewolucją genomu . W szczególności C. uncinata wraz z innymi blisko spokrewnionymi orzęskami została wykorzystana do określenia ewolucji duplikacji genu alfa-tubuliny. Stwierdzono, że C. uncinata zawiera dwa paralogi alfa-tubuliny, przy czym zmienność między paralogami jest silnie skoncentrowana w trzech małych obszarach genu.
Linki zewnętrzne
-
Media związane z Chilodonella uncinata w Wikimedia Commons
