Psalteriomonas

Psalteriomonas
Klasyfikacja naukowa
Domena:
Eukariota
(nierankingowe):
wykopaliska
Gromada:
Perkoloza
Klasa:
Heteroloboza
Zamówienie:
Schizopyrenida
Rodzina:
Psalteriomonadidae
Rodzaj:
Psalteriomonas

Broers i in. 1990
Gatunek
  • P. lanterna Broers i in. 1990
  • P. magna Panek i in. 2012
  • „P. vulgaris” Broers i in. 1993

Psalteriomonas to rodzaj wykopalisk z grupy Heterolobosea . Rodzaj został po raz pierwszy odkryty i nazwany w 1990 roku. Zawiera komórki pełzakowate, które żyją w beztlenowych osadach słodkowodnych na całym świecie. Dominującą cechą Psalteriomonas jest wstęga organizująca mikrotubule i związane z nią wiązki mikrofibrylarne układu mastigota. Ten kompleks w kształcie harfy daje początek nazwie tego rodzaju. Psalteriomonas tworzy endosymbiotyczny związek z bakteriami metanogennymi, zwłaszcza z Methanobacterium formicicum Obecnie w tym rodzaju występują trzy gatunki: P. lanterna , P. vulgaris i P. magna .

Etymologia

Nazwa rodzaju Psalteriomonas pochodzi od słowa psalterium , co po łacinie oznacza harfę. Odnosi się to do przypominającej harfę struktury wstęgi organizującej mikrotubule (korpus harfy) i związanej z nią wiązki mikrofibrylarnej (strun harfy) tylnej części złożonego układu mastigotów, którą można znaleźć w przekroju poprzecznym z komórki wiciowej.

W przypadku gatunku typu P. lanterna słowo lanterna oznacza „latarnię”. Fluorescencja bakterii metanogennych w globuli (struktura składa się z ciasno upakowanych, podwójnie membranowych hydrogenosomów) pod mikroskopem epifluorescencyjnym, wraz z kształtem wiciowej komórki, wygląda podobnie do chińskiej latarni.

Odkrycie

Rodzaj Psalteriomonas został po raz pierwszy odkryty i nazwany przez Broersa i in. w 1990 r. Wyizolowali wiciowce ze słodkowodnych osadów beztlenowych z oczyszczalni ścieków w pobliżu Nijmegen w Holandii. Opierając się na zdolności wiciowych komórek do przekształcenia się ze stanu wiciowego w stadium limax ameboidalnego, gdy 1,5% tlenu zostanie dodane do wolnej przestrzeni pojemników hodowlanych, zidentyfikowali Psalteriomonas jako rodzaj w klasie Heterolobosea, z P. lanterna jako gatunek modelowy tego rodzaju.

Później, w 1993 roku, P. vulgaris został opisany i uprawiany przez Broersa i in. również. Wyizolowali P. vulgaris z próbki beztlenowych osadów rowów w pobliżu Oisterwijk w Holandii. Badali P. vulgaris pod kątem ich symbiotycznego związku z metanogennymi bakteriami M. formicicum .

Najnowszym dodatkiem rodzaju Psalteriomonas jest gatunek P. magna . Ten nowy gatunek został opisany i nazwany przez Panek et al. w 2012 r. Specyficzna nazwa magna oznacza po łacinie „wielki” lub „duży”, co odnosi się do większego rozmiaru P. magna niż P. lanterna . Jednak w ich badaniach nie zaobserwowano formy biczowanej.

Siedlisko i ekologia

Wszystkie różne gatunki z rodzaju Psalteriomonas to wolno żyjące amebowe wiciowce żyjące na całym świecie w beztlenowych osadach słodkowodnych. Zarówno stadium ameboidalne, jak i stadium wiciowe Psalteriomonas mogą żerować na zdobyczy bakteryjnej, podobnie jak większość heteroloboseanów.

Psalteriomonas tworzy symbiotyczny związek z bakteriami metanogennymi. Po raz pierwszy zaobserwowano to u gatunku typu P. lanterna . Kiedy wiciowate komórki zostały zgniecione, wiele bakterii podobnych do pałeczek zostało wydalonych z globulki komórki. Pod mikroskopem epifluorescencyjnym bakterie te fluoryzują na niebieskawy kolor, który jest charakterystyczny dla bakterii metanogennych. Później bakterie metanogenne zidentyfikowano jako Methanobacterium formicicum zarówno u P. lanterna, jak i P. vulgaris . Endosymbiotyczny związek między Psalteriomonas i uważa się, że bakterie metanogenne przynoszą obopólne korzyści. Bakterie mogą łączyć się z mikrociałami (wodorosomami) i korzystać ze źródła wodoru, jednocześnie chroniąc się przed konkurencją z innymi bakteriami wykorzystującymi wodór. Komórka gospodarza najprawdopodobniej czerpie korzyści ze zużycia wodoru przez bakterie metanogenne, ponieważ wodór hamuje metabolizm komórki gospodarza. Inne korzyści, takie jak uzyskiwanie przez gospodarza użytecznych wydalin organicznych z bakterii metanogennych, a także zdolność bakterii metanogennych do wiązania azotu, również mogą odgrywać rolę w tej symbiotycznej relacji.

Opis

Rodzaj Psalteriomonas ma amebowe wiciowce z dominującą formą wiciową, ale ma również indukowaną postać limax-ameboidalną. Zdolność biczowanych Psalteriomonas do przekształcenia się w amebę limax (ameby, które są konsekwentnie monopodialne) jest typowa dla klasy Heterolobosea. Cysty nie są znane z tego rodzaju.

Forma wiciowa może się znacznie różnić, ale wszystkie gatunki z wyjątkiem P. magna mają złożony system mastigotów. Biczowana komórka w hodowli ma zaokrąglony przedni koniec i spiczasty tylny koniec. Komórka ma rozmiar około 15 × 25 mm. Przekrój poprzeczny wiciowej komórki wykazuje czterokrotną symetrię obrotową z 4 rowkami. Długość rowka wynosi około dwóch trzecich długości ciała. W prawej krawędzi każdego rowka znajduje się zestaw 4 równych wici w pobliżu przedniego końca komórki, a każda wici ma typowy układ mikrotubul 9+2. Długość 16 wici stanowi około 2/3 długości komórki i jest równa długości. Komórka ma 4 jądra, które znajdują się poniżej i na prawo od przyczepu każdego zestawu wici. Każde jądro zawiera jąderko. Forma ameboidalna jest jednojądrzasta, a układy mastigotów nie są w niej zachowane.

Przejście z formy wiciowej do formy ameboidalnej można wywołać przez wprowadzenie 1,5% tlenu do górnej przestrzeni butelki hodowlanej. Nie jest pewne, czy Psalteriomonsa może przekształcić się z formy ameboidalnej z powrotem w formę wiciową, ponieważ nie było udanych prób przekształcenia ameb w formę wiciową u gatunku typu P. lanterna . Sugeruje to, że nie wszystko na temat cyklu życiowego tego organizmu jest zrozumiałe.

Psalteriomonas podlega rozmnażaniu bezpłciowemu z zamkniętym podziałem mitotycznym. Innymi słowy, podczas mitozy otoczka jądrowa pozostaje nienaruszona. Jądro wydłuża się, tworząc wrzeciono wewnątrzjądrowe. Jąderko pozostaje wewnątrz jądra i podczas tego procesu dzieli się na dwie części. Chromosomy nie są skondensowane w mitozie, a przynajmniej nie były obserwowane.

system mastigota

Jedną z kluczowych cech wiciowej komórki z rodzaju Psalteriomonas są cztery złożone układy mastigotów, które można zaobserwować w stadium wiciowym. Zestaw systemu mastigota składa się z 4 ciał podstawowych (lub kinetosomów) czterech wici z powiązanymi strukturami. Na przednim końcu układu mastigota kinetosomy są ułożone parami (przednie kinetosomy lewe/prawe i tylne kinetosomy lewe/prawe). Dwa rzędy mikrotubul, z 6 do 8 mikrotubulami, są przymocowane do prawego obszaru prawego przedniego i prawego tylnego kinetosomu, a oddzielny rząd około 6 mikrotubul jest przymocowany do lewego przedniego kinetosomu po lewej stronie otworu wiciowego. Bogata w elektrony struktura przypominająca wąwóz jest powiązana z dwoma przednimi kinetosomami, aby działać jako podpora po przedniej stronie otworu wiciowego. Kilka blaszek można również znaleźć w połączeniu z kinetosomami.

Na tylnym końcu układu mastigota wstęga organizująca mikrotubule (w skrócie wstążka) i związana z nią wiązka mikrowłókien są najbardziej znaczącą strukturą, która dała nazwę rodzaju Psalteriomonas . Wstążka jest połączona z dwoma lewymi kinetosomami za pomocą 1 lub 2 ryzoplastów. Jest również bezpośrednio połączony z podstawą lewego tylnego kinetosomu. W przekroju poprzecznym wstęga jest zakrzywiona i przypomina łukowaty kręgosłup harfy. Wstęga to pojedynczy rząd mikrotubul, który rozdziela się dystalnie na dwa oddzielne włókna mikrotubul. Zawiera podwójną warstwę materiału parakrystalicznego po stronie wklęsłej, a podwójnej warstwy materiału parakrystalicznego nie ma w miejscu podziału separacyjnego. Na tylnym końcu wypukłej strony wstęgi materiał włóknisty łączy wstęgę z jądrem. Przednia część wstęgi biegnie wzdłuż lewej krawędzi rowka komórkowego pod błoną plazmatyczną, podczas gdy tylna część wstęgi zakrzywia się w poprzek jądra i biegnie wzdłuż prawej krawędzi rowka. Mikrotubule wstęgi mają grubsze ściany, o średniej średnicy 26 nm. Wstążka działa jako źródło tworzenia nowych mikrotubul w komórce i określa kształt rowka komórkowego. Jeśli chodzi o stowarzyszoną wiązkę mikrofibrylarną, jest to zbiór mikrowłókien, które łączą kinetosomy (w blaszkach w pobliżu tylnych kinetosomów) z obszarem tylnego końca wstęgi. Wiązka mikrofilamentów znajduje się po wklęsłej stronie prawej (tylnej) wstęgi, która przypomina strunę harfy. System mastigotów jest w pełni opisany w badaniach gatunków typowych.

Inne organelle

W środku komórki znajduje się duża globula. Kulka ma około 7 mm średnicy. Ta globula składa się z ściśle upakowanych, podwójnie błonionych mikrociał, które są tworzącymi globulki hydrogenosomami. Pod mikroskopem epifluorescencyjnym globulka emituje fluorescencję, co wskazuje na obecność bakterii metanogennych. Bakterie metanogenne znajdują się wyłącznie wewnątrz globuli komórki wiciowców. Bakterie endosymbiotyczne tworzą kompleks bakteria-mikrociało w globuli i kompleks ten nie wiąże się z szorstkim ER. Bakterie endosymbiotyczne nie występują w stadium ameboidalnym Psalteriomonas . Mikrociała są związane z jądrem w postaci ameboidalnej Psalteriomonas , a globula jest obecna, ale mniej dominująca niż w komórkach wiciowych. Warto również wspomnieć, że mikrociała w komórkach wiciowców, które są wolne od symbiontów, nadal tworzą globule. Wakuole pokarmowe Psalteriomonas znajdują się w przedniej części komórki i zawierają bakterie trawiące. Aparat Golgiego nie występuje w Psalteriomonas .

W tym rodzaju prezentowane są zarówno zmodyfikowane mitochondria beztlenowe, jak i hydrogenosomy. Zmodyfikowane mitochondria można znaleźć rozprzestrzeniające się w cytoplazmie, o kształcie miseczki lub wydłużonej morfologii. Są cytoplazmatyczną wersją hydrogenosomów, z podwójną błoną, podobnie jak hydrogenosomy tworzące globule (mikrociała). Zmodyfikowane mitochondria zawierają materiał ziarnisty i jasne strefy i nie mają w sobie cristae. Są one również otoczone szorstkim ER, co jest wspólną cechą mitochondriów tlenowego Heterolobosea.

Linki zewnętrzne


Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Psalteriomonas&oldid=978839130 ”