Endozoicomonas
Endozoicomonas | |
---|---|
Klasyfikacja naukowa | |
Domena: | |
Gromada: | |
Klasa: | |
Zamówienie: | |
Rodzina: | |
Rodzaj: |
Endozoicomonas
Kurahashi i Yokota 2007
|
Typ gatunku | |
Endozoicomonas elysicola |
|
Gatunek | |
|
|
Synonimy | |
|
Endozoicomonas to rodzaj Gram-ujemnych , tlenowych lub fakultatywnie beztlenowych , chemoorganotroficznych , pręcikowatych , morskich bakterii z rodziny Hahellaceae . Endozoicomonas to symbionty zwierząt morskich.
Historia naukowa
Rodzaj został po raz pierwszy zaproponowany w 2007 roku po wyizolowaniu nieznanej Gammaproteobacteria z ślimaka morskiego Elysia ornata . Nazywany E. numazuensis , był pierwszym z wielu różnych znanych obecnie gatunków i został zebrany z wody morskiej u wybrzeży wyspy Izu-Miyake w Japonii , na głębokości 15 m. Po tym zidentyfikowano wiele nowych gatunków:
- W 2010 roku naukowcy z różnych azjatyckich uniwersytetów wyizolowali E. montiporae z inkrustujących porów gatunków koralowców Montipora aequituberculata Endozoicomonas na Tajwanie, a zespół naukowy z University of Queensland w Australii odkrył, że wiele niezidentyfikowanych symbiontów Gammaproteobacteria było blisko spokrewnionych z również podczas ten sam rok.
- Mniej więcej w tym samym okresie E. arenosclerae wyizolowano z endemicznej gąbki morskiej Rio de Janeiro Arenosclera brasiliensis , a E. eunicecola i E. gorgoniicola odpowiednio z ośmiokoralowców Eunicea fusca i Plexaura .
- Pierwszą zsekwencjonowaną próbką Endozoicomonas była E. elysicola w 2013 roku, będąca częścią projektu skupiającego się na sekwencjonowaniu różnych szczepów nieznanego wówczas mikroorganizmu, aw 2014 roku jej genom został zaktualizowany i opublikowany wraz z wcześniej nieznanymi sekwencjami genomowymi E. montiporae i E. numazuensis. Następnie również w 2014 r. wyizolowano E. atrinae z jelita małży Atrina pectinata .
- Po 2014 r. innymi wyizolowanymi i uznanymi gatunkami były E. acroporae i E. ascidiicola , pierwszy z korala z rodzaju Acropora z południowego Tajwanu, a drugi z przedstawiciela rodzaju Ascidiacea .
W tej chwili dziesięć gatunków jest ważnych opublikowanych w ramach ICNP .
Biologia i Biochemia
Genom
Pomimo obfitości symbiontów Endozoicomonas , publicznie dostępne są tylko trzy kompletne genomy Endozoicomonas ( E. elysicola , E. montiporae i E. numazuensis) , wyizolowane odpowiednio z ślimaka morskiego , koralowca i gąbki . Do analiz sekwencjonowania wykorzystano niezależne od hodowli metody sekwencjonowania genomu, w tym binowanie metagenomiczne i genomikę pojedynczych komórek. Gatunki Endozoicomonas mają duże genomy w zakresie od 4,049 Mb ( Endozoicomonas sp. AB1) do 6,69 Mb ( E. elysicola DSM22380).
Metabolizm
Badania doprowadziły do odkrycia, że jego genom jest wzbogacony o geny związane z aktywnością transporterów cukrów węglowych, a także sekrecją komórkową i aktywnością transpozazy , co sugeruje, że organizmy te odgrywają potencjalną rolę w upcyklingu węglowodanów lub dostarczaniu białek do ich gospodarz. Umiejętności te mogą pomóc im szybko przystosować się do nowego gospodarza lub skorzystać z nowej niszy. Chociaż żaden z Endozoicomonas nie ma genów do bezpośredniego wiązania azotu , niektóre gatunki mają kilka form reduktazy azotanowej, odpowiadającej za konwersję azotanów do azotynów i azotynów do amoniaku, który może być następnie wydzielany. Endozoicomonas zawierają we własnym genomie asymilację amoniaku poprzez syntezę glutaminy i glutaminianu. Mogą również syntetyzować inne aminokwasy, takie jak alanina, asparaginian, cysteina, glicyna, homocysteina, homoseryna, leucyna, lizyna, metionina, seryna i treonina, co wskazuje na funkcje specyficzne dla szczepu.
Rodzaj Endozoicomonas również odgrywa ważną rolę w cyklu siarki koralowców . Szczepy E. acroporae nie tylko metabolizują dimetylosulfoniopropionian (DMSP) w celu wytworzenia siarczku dimetylu (DMS), ale także wykorzystują DMSP jako źródło węgla do wzrostu i przeżycia. Dzięki kilku przeprowadzonym badaniom zidentyfikowano również pierwszy operon związany z DMSP w E. acroporae , który łączy metabolizm DMSP z centralnym cyklem węglowym .
Wysoką specyficzność metaboliczną wykazują próbki Endozoicomonas wyizolowane z międzypływowej gąbki morskiej O. papilla . Rzeczywiście, obecność klastrów genów kodujących mleczan, L-ramnozy i szlak degradacji kwasu fenylooctowego (PA) wskazuje na prawdopodobną zdolność tych mikroorganizmów do wykorzystywania alternatywnych źródeł węgla.
Ekologia
Siedlisko
Endozoicomonas to organizmy mutualistyczne, które mają symbiotyczny związek z wieloma zwierzętami morskimi. Występujące we wszystkich oceanach świata, zamieszkują głównie wody ciepłe i umiarkowanie umiarkowane położone między tropikami, występujące od strefy międzypływowej do otwartego oceanu. Ich najczęstszym powiązaniem jest to, które jest wspólne z koralowcami, zwłaszcza z tymi występującymi w płytkich wodach, ale mogą również rozwijać się w koralowcach głębinowych , lokalizując się w ich miękkiej tkance nabłonkowej. Stwierdzono również, że dzielą ten związek z wieloma innymi bezkręgowcami, takimi jak gąbki, osłonice , ślimaki morskie i niektóre mięczaki .
Rola w środowisku
Obecność Endozoicomonas w ekosystemie morskim jest związana z ogólnym zdrowiem koralowców, służąc jako wskaźnik ogólnego dobrostanu koralowców i organizmów zamieszkujących rafy koralowe, a także zmniejsza obecność bakterii chorobotwórczych, które mogą próbować zarazić koralowce. Inne funkcje związane z Endozoicomonas dotyczą syntezy aminokwasów i witamin, produkcji metabolitów, biorąc udział w cyklach azotu i siarki, oraz przenoszenia cząsteczek organicznych, które chciwie pomagają w odżywianiu żywiciela, ale ich dokładnej funkcji i sposobu, w jaki ich obecność wpływa na wszystkie te organizmy, nie została jeszcze ustalona.
Podczas blaknięcia koralowców populacje Endozoicomonas pozostają obecne w wodzie w niewielkich ilościach, co wskazuje na pewien poziom odporności, a brak zdrowej społeczności koralowców prowadzi do zmian w liczebności populacji tych bakterii . Inne czynniki środowiskowe i stresory, takie jak zmiany temperatury, zakwaszenie oceanów i działalność antropogeniczna, mają również bezpośredni wpływ na liczebność tych mikroorganizmów w ich środowisku.
W przeciwieństwie do ich reputacji jako korzystnych symbiontów, ich genom ujawnia potencjalne mechanizmy adaptacji bakterii, a niektóre patogenne gatunki są odkrywane i opisywane jako wpływające na hodowle larw ryb, powodując epitheliocystis i dalej prowadząc do masowej śmiertelności.
- ^ a b c d e f g hi j k l m . Parte, AC "Endozoicomonas " LPSN .
- ^ Szczupak, Rebecca E.; Haltli, Brad; Kerr, Russell G. (2013). „Opis Endozoicomonaseuniceicola sp. Nov. I Endozoicomonas gorgoniicola sp. Nov., Bakterie wyizolowane z ośmiornic Eunicea fusca i Plexaura sp. oraz poprawiony opis rodzaju Endozoicomonas” (PDF ) . International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology . 63 (11): 4294–4302. doi : 10.1099/ijs.0.051490-0 . PMID 23832969 .
- ^ a b c „Endozoicomonas” . www.uniprot.org .
- Linki zewnętrzne Wigley, Sarah; Garrity, George M (1 stycznia 2003). Parkera, Charlesa Thomasa; Garrity, George M (red.). „Streszczenie taksonomiczne dla rodzajów”. Streszczenia NamesforLife . doi : 10.1601/tx.11178 .
- ^ ab Sheu , Shih-Yi; Lin, Kai-Rou; Hsu, Ming-yuan; Sheu, Der-Shyan; Tang, Sen-Lin; Chen, Wen-MingYR 2017 (2017). „Endozoicomonas acroporae sp. nov., wyizolowany z koralowca Acropora” . International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology . 67 (10): 3791–3797. doi : 10.1099/ijsem.0.002194 . ISSN 1466-5034 . PMID 28879847 .
- ^ a b c d e Neave, Matthew J.; Apprill, Amy; Ferrier-Pages, Christine; Voolstra, Christian R. (24 sierpnia 2016). „Różnorodność i funkcja przeważających symbiotycznych bakterii morskich z rodzaju Endozoicomonas” . Mikrobiologia stosowana i biotechnologia . 100 (19): 8315–8324. doi : 10.1007/s00253-016-7777-0 . PMC 5018254 . PMID 27557714 .
- ^ ab Kurahashi , Midori; Yokota, Akira (2007-04-19). „Endozoicomonas elysicola gen. nov., sp. nov., γ-proteobacterium wyizolowane z ślimaka morskiego Elysia ornata” . Mikrobiologia systematyczna i stosowana . 30 (3): 202–206. doi : 10.1016/j.syapm.2006.07.003 . ISSN 0723-2020 . PMID 16904280 .
- ^ Kvennefors, E. Charlotte E.; Sampayo, Eugenia; Ridgway, Tyrone; Barnes, Andrew C.; Hoegh-Guldberg, Ove (2010-04-29). „Społeczności bakteryjne dwóch wszechobecnych koralowców z Wielkiej Rafy Koralowej ujawniają zarówno specyfikę miejsca, jak i gatunku wspólnych współpracowników bakterii” . PLOS JEDEN . 5 (4): e10401. Bibcode : 2010PLoSO...510401K . doi : 10.1371/journal.pone.0010401 . ISSN 1932-6203 . PMC 2861602 . PMID 20454460 .
- ^ Appolinario, Luciana R.; Tschoeke, Diogo A.; Rua, Cintia PJ; Venas, Taina; Campeão, Mariana E.; Amaral, Gilda RS; Leomil, Luciana; de Oliveira, Louisi; Vieira, Verônica Viana; Otsuki, Koko; Huśtawki, Jean (2016). „Opis Endozoicomonas arenosclerae sp. nov. Przy użyciu podejścia taksonomii genomowej” . Antoniego van Leeuwenhoeka . 109 (3): 431–438. doi : 10.1007/s10482-016-0649-x . ISSN 0003-6072 . PMID 26786501 . S2CID 54567862 .
- ^ Szczupak, Rebecca E.; Haltli, Brad; Kerr, Russell G. (2013-11-01). „Opis Endozoicomonas euniceicola sp. nov. I Endozoicomonas gorgoniicola sp. nov., bakterii wyizolowanych z ośmiornic Eunicea fusca i Plexaura sp. oraz poprawiony opis rodzaju Endozoicomonas” . International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology . 63 (Pt_11): 4294–4302. doi : 10.1099/ijs.0.051490-0 . ISSN 1466-5026 . PMID 23832969 .
- ^ Kyrpides, Nikos C.; Woyke, Tanja; Eisen, Jonathan A.; Garrity, George; Lilburn, Timothy G.; Beck, Brian J.; Whitman, William B.; Hugenholtz, Phil; Klenk, Hans-Peter (2013-12-17). „Encyklopedia genomowa szczepów typu, faza I: projekt tysiąca genomów drobnoustrojów (KMG-I)” . Standardy w naukach genomicznych . 9 (3): 1278–1284. doi : 10.4056/sigs.5068949 . ISSN 1944-3277 . PMC 4148999 . PMID 25197443 .
- ^ Schreiber, Lars; Kjeldsen, Kasper U.; Funch, Piotr; Jensen, Jeppe; Obst, Maciej; López-Legentil, Zuzanna; Schramm, Andreas (2016-07-12). „Endozoicomonas to specyficzne, fakultatywne symbionty tryskaczy morskich” . Granice w mikrobiologii . 7 : 1042. doi : 10.3389/fmicb.2016.01042 . ISSN 1664-302X . PMC 4940369 . PMID 27462299 .
- ^ „Rodzaj: Endozoicomonas” . lpsn.dsmz.de . Źródło 2021-12-09 .
- ^ ab Neave , Matthew J.; Michell, Craig T.; Apprill, Amy; Voolstra, Christian R. (28.08.2014). „Sekwencje całego genomu trzech symbiotycznych szczepów Endozoicomonas” . Ogłoszenia dotyczące genomu . 2 (4): e00802–14. doi : 10.1128/genomeA.00802-14 . PMC 4132622 . PMID 25125646 .
- ^ a b Ding, Jiun-Yan; Shiu, Jia-Ho; Chen, Wen-Ming; Chiang, Yin-Ru; Tang, Sen-Lin (2016-03-08). „Wgląd genomowy w związek między żywicielem a endosymbiontem Endozoicomonas montiporae CL-33T z jego żywicielem koralowym” . Granice w mikrobiologii . 7 : 251. doi : 10.3389/fmicb.2016.00251 . ISSN 1664-302X . PMC 4781883 . PMID 27014194 .
- ^ a b c d Tandon, Kszitij; Lu, Chih-Ying; Chiang, Pei-Wen; Wada, Naohisa; Yang, Shan-Hua; Chan, Ya-Fan; Chen, Ping-Yun; Chang, Hsiao-Yu; Chiou, Yu-Jing; Chou, Ming-Shean; Chen, Wen-Ming (2020). „Genomika porównawcza: dominująca bakteria koralowców Endozoicomonas acroporae metabolizuje dimetylosulfoniopropionian (DMSP)” . Dziennik ISME . 14 (5): 1290–1303. doi : 10.1038/s41396-020-0610-x . ISSN 1751-7370 . PMC 7174347 . PMID 32055028 .
- ^ ab Broadbent, Andrew D.; Jones, Graham B. (2004). „DMS i DMSP w linach śluzowych, śluzie koralowców, filmach powierzchniowych i wodach porowych osadów z raf koralowych Wielkiej Rafy Koralowej” . Badania morskie i słodkowodne . 55 (8): 849. doi : 10.1071/mf04114 . ISSN 1323-1650 .
- Bibliografia _ Antunes, Agostinho (2019). „Genomika porównawcza ujawnia specyficzność metaboliczną Endozoicomonas wyizolowanych z gąbki morskiej i repertuar genomowy dla symbioz żywiciel-bakterie” . Mikroorganizmy . 7 (12): 635. doi : 10.3390/microorganisms7120635 . PMC 6955870 . PMID 31801294 .
- Bibliografia _ Blom, Jochen; Busse, Hans-Jürgen; Mvie, Jacques B.; Hardt, Marcin; Schubert, Patryk; Wilke, Thomas; Goessmann, Aleksander; Wilharm, Gottfried; Bender, Jennifer; Kämpfer, Peter (2018). „Parendozoicomonas haliclonae gen. nov. sp. nov. wyizolowany z gąbki morskiej z rodzaju Haliclona i opis rodziny Endozoicomonadaceae fam. nov. obejmującej rodzaje Endozoicomonas, Parendozoicomonas i Kistimonas” . Mikrobiologia systematyczna i stosowana . 41 (2): 73–84. doi : 10.1016/j.syapm.2017.11.004 . PMID 29398077 .
- ^ Obóz, Emma F.; Suggett, David J.; Pogoreutz, Klaudia; Nitschke, Matthew R.; Houlbreque, Fanny; Hume, Benjamin CC; Gardner, Stephanie G.; Zampighi, Marco; Rodolfo-Metalpa, Riccardo; Voolstra, Christian R. (2020-06-01). „Koralowce wykazują wyraźne wzorce reorganizacji drobnoustrojów, aby rozwijać się w ekstremalnym środowisku przybrzeżnym” . rafy koralowe . 39 (3): 701–716. doi : 10.1007/s00338-019-01889-3 . hdl : 10754/661435 . ISSN 1432-0975 . S2CID 211006020 .
- ^ Jutro, Kathleen M.; Bourne, David G.; Humphrey, Craig; Botte, Emmanuelle S.; Laffy, Patryk; Zaneveld, Jesse; Uthicke, Sven; Fabricius, Katharina E.; Webster, Nicole S. (2015). „Naturalne wulkaniczne wycieki CO2 ujawniają przyszłe trajektorie związków żywiciel-mikrobiologia w koralowcach i gąbkach” . Dziennik ISME . 9 (4): 894–908. doi : 10.1038/ismej.2014.188 . ISSN 1751-7370 . PMC 4817704 . PMID 25325380 .
- Bibliografia _ Yu, Sheng-Ping; Fong, Chia Ling; Ding, Jiun-Yan; Tan, Chih-Jui; Fan, Tung-Yung; Lu, Chih-Ying; Tang, Sen-Lin (2020). „Przesunięcie dominującej grupy bakteryjnej Endozoicomonas jest niezależne od dysocjacji z algami Coral Symbiont” . Granice w mikrobiologii . 11 : 1791. doi : 10.3389/fmicb.2020.01791 . ISSN 1664-302X . PMC 7412130 . PMID 32849407 .
- ^ Katharios, Pantelis; Seth-Smith, Helena MB; Fehr, Aleksander; Mateos, José M.; Qi, Weihong; Richter, Denis; Nufer, Lisbeth; Ruetten, Maja; Guevara Soto, Maricruz; Ziegler, Urs; Thomson, Mikołaj R. (2015-12-07). „Izolacja środowiskowego patogenu morskiego przy użyciu kultury mezokosmicznej dorady ostropyskowej: uderzające cechy genomowe i morfologiczne nowego Endozoicomonas sp” . Raporty naukowe . 5 (1): 17609. Bibcode : 2015NatSR...517609K . doi : 10.1038/srep17609 . ISSN 2045-2322 . PMC 4671022 . PMID 26639610 .
- Bibliografia _ Cascarano, Maria Chiara; Schlapbach, Ralph; Katharios, Pantelis; Vaughan, Lloyd; Seth-Smith, Helena MB (2018-06-01). „Ca. Endozoicomonas cretensis: nowy patogen ryb charakteryzujący się plastycznością genomu” . Biologia i ewolucja genomu . 10 (6): 1363–1374. doi : 10.1093/gbe/evy092 . ISSN 1759-6653 . PMC 6007542 . PMID 29726925 .
Dalsza lektura
- Pogoreutz, Claudia; Radecker, Nils; Cardenas, Anny; Gardes, Astrid; Dziki, chrześcijański; Voolstra, Christian R. (25 stycznia 2018). „Dominacja bakterii Endozoicomonas podczas bielenia i śmiertelności koralowców sugeruje strukturalną sztywność mikrobiomu Pocillopora verrucosa” . Ekologia i ewolucja . 8 (4): 2240–2252. doi : 10.1002/ece3.3830 . PMC 5817147 . PMID 29468040 .
- Neave, Matthew J.; Michell, Craig T.; Apprill, Amy; Voolstra, Christian R. (17 stycznia 2017). „Genomy Endozoicomonas ujawniają funkcjonalną adaptację i plastyczność szczepów bakteryjnych symbiotycznie związanych z różnymi żywicielami morskimi” . Raporty naukowe . 7 (1): 40579. Bibcode : 2017NatSR...740579N . doi : 10.1038/srep40579 . ISSN 2045-2322 . PMC 5240137 . PMID 28094347 .
- Oppen, Madeleine JH Van; Lough, JM (2018). Wybielanie koralowców: wzorce, procesy, przyczyny i konsekwencje . Skoczek. ISBN 9783319753935 .