Endozoicomonas

Endozoicomonas
Klasyfikacja naukowa
Domena:
Gromada:
Klasa:
Zamówienie:
Rodzina:
Rodzaj:
Endozoicomonas

Kurahashi i Yokota 2007
Typ gatunku
Endozoicomonas elysicola
Gatunek










E. acroporae E. arenosclerae E. ascidiicola E. atrinae E. coralli E. elysicola E. euniceicola E. gorgoniicola E. montiporae E. numazuensis

Synonimy


Elysiobacter Endozoicimonas

Endozoicomonas to rodzaj Gram-ujemnych , tlenowych lub fakultatywnie beztlenowych , chemoorganotroficznych , pręcikowatych , morskich bakterii z rodziny Hahellaceae . Endozoicomonas to symbionty zwierząt morskich.

Historia naukowa

Koral i bakterie Endozoicomonas

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.

  1. ^ a b c d e f g hi j k l m . Parte, AC "Endozoicomonas " LPSN .
  2. ^   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 .
  3. ^ a b c „Endozoicomonas” . www.uniprot.org .
  4. 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 .
  5. ^ 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 .
  6. ^ 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 .
  7. ^ 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 .
  8. ^     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 .
  9. ^     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 .
  10. ^    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 .
  11. ^     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 .
  12. ^     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 .
  13. ^ „Rodzaj: Endozoicomonas” . lpsn.dsmz.de . Źródło 2021-12-09 .
  14. ^ 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 .
  15. ^ 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 .
  16. ^ 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 .
  17. ^ 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 .
  18. 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 .
  19. 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 .
  20. ^    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 .
  21. ^     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 .
  22. 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 .
  23. ^     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 .
  24. 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