Tetrahymena thermophila

Tetrahymena thermophila.png
Tetrahymena thermophila
Klasyfikacja naukowa
Królestwo: Chromista
supertyp: pęcherzyki płucne
Gromada: ciliofora
Klasa: Oligohymenophorea
Zamówienie: Hymenostomatida
Rodzina: Tetrahymenidae
Rodzaj: Tetrahymena
Gatunek:
T. thermophila
Nazwa dwumianowa
Tetrahymena thermophila
Nanney i McCoy, 1976

Tetrahymena thermophila to gatunek Ciliophora z rodziny Tetrahymenidae . Jest wolno żyjącym pierwotniakiem i występuje w słodkiej wodzie.

Niewiele jest informacji na temat ekologii i historii naturalnej tego gatunku, ale jest to najbardziej znany i najlepiej zbadany gatunek z rodzaju Tetrahymena . Gatunek ten był używany jako organizm modelowy w biologii molekularnej i komórkowej . Pomogło również w odkryciu nowych genów , a także w zrozumieniu mechanizmów działania niektórych genów. Badania nad tym gatunkiem przyczyniły się do ważnych odkryć w biologii.

Na przykład locus MAT znalezione u tego gatunku dostarczyło podstaw do ewolucji systemów kojarzenia się .

Gatunek został po raz pierwszy uznany za Tetrahymena pyriformis . T. malaccensis jest najbliżej spokrewniony z T. thermophila .

Charakterystyka

Ma około 50 μm długości. Jedną znaną cechą tego gatunku jest to, że ma 7 różnych typów krycia, w przeciwieństwie do większości organizmów eukariotycznych, które zwykle mają tylko 2.

Taksonomia

T. thermophila wraz z innymi gatunkami Tetrahymena były pierwotnie łączone jako jeden gatunek zwany T. pyriformis. Z T. thermophila najpierw nazwaną T. pyriformis odmiana 1, a następnie T. pyriformis syngen 1. Później zmieniono jej nazwę na T. thermophila w 1974 roku.

Genetyka

Tetrahymena thermophila ma duży genom z około 200 milionami nukleotydów i 27 tysiącami genów w genomie jądrowym.

Wykazuje również dymorfizm jądrowy : dwa rodzaje jąder komórkowych . Mają większe makrojądro niepochodzące z linii zarodkowej i małe mikrojądro linii zarodkowej w każdej komórce w tym samym czasie, a te dwa pełnią różne funkcje o różnych właściwościach cytologicznych i biologicznych. Ta wyjątkowa wszechstronność pozwala naukowcom wykorzystać Tetrahymenę do zidentyfikowania kilku kluczowych czynników dotyczących ekspresji genów i integralności genomu. Ponadto Tetrahymena posiadają setki rzęsek i ma skomplikowane struktury mikrotubul , co czyni go optymalnym modelem do zilustrowania różnorodności i funkcji macierzy mikrotubul.

naprawa DNA

Wystawienie T. thermophila na działanie światła UV powoduje ponad 100-krotny wzrost ekspresji genu Rad51 . Traktowanie środkiem alkilującym DNA, metanosulfonianem metylu, również skutkowało zasadniczo podwyższonymi poziomami białka Rad 51. Odkrycia te sugerują, że orzęski, takie jak T. thermophila, wykorzystują zależny od Rad51 szlak rekombinacyjny do naprawy uszkodzonego DNA.

Rekombinaza Rad51 T. thermophila jest homologiem rekombinazy RecA Escherichia coli . U T. thermophila Rad51 uczestniczy w rekombinacji homologicznej podczas mitozy , mejozy oraz w naprawie pęknięć podwójnej nici. Podczas koniugacji Rad51 jest niezbędny do zakończenia mejozy. , że mejoza u T. thermophila wykorzystuje szlak zależny od Mus81, który nie wykorzystuje kompleksu synaptonemalnego i jest uważany za drugorzędny w większości innych modelowych eukariontów . Szlak ten obejmuje resolwazę Mus81 i helikazę Sgs1. Wydaje się, że helikaza Sgs1 promuje wynik bez krzyżowania mejotycznej rekombinacyjnej naprawy DNA, szlaku, który generuje niewielką zmienność genetyczną.

Reprodukcja

Gatunek rozmnaża się przez rozmnażanie bezpłciowe z rozszczepieniem binarnym i koniugacją. W naturze gatunek jest mieszańcem.

Tetrahymena thermophila ma 7 typów kojarzenia określonych przez pojedyncze locus z różnymi allelami . Typy krycia są nazwane I, II, III, IV, V, VI i VII.

Typy kojarzeń mogą rozmnażać się w 21 różnych kombinacjach, a pojedyncza Tetrahymena nie może rozmnażać się płciowo ze sobą. Każdy organizm „decyduje”, jaką płcią się stanie podczas krycia, poprzez stochastyczny .

Występowanie

Gatunek żyje w wodach słodkich . Zwykle żyje w strumieniach, stawach i jeziorach.

Filogeografia gatunku jest dość niezbadana, zaobserwowano go wzdłuż wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych . Ale nie zaobserwowano go na innych kontynentach, a obecnie odnotowano go tylko w Ameryce Północnej . Jednak mówi się, że występuje na całym świecie.

Historia

Od lat 30. XX wieku wiadomo, że gatunek ten ma 7 typów krycia .

Immobilizowane antygeny znalezione w tym gatunku zostały po raz pierwszy zbadane przez pracowników laboratorium Raya Owena.

W 1953 roku locus MAT u tego gatunku został po raz pierwszy opisany przez Davida L. Nanneya.

Thomas Cech i jego współpracownicy odkryli intron grupy 1 znajdujący się w transkrypcie rRNA tego gatunku . Uznano to za pierwszy rybozym , który może samodzielnie złożyć pierwotny transkrypt bez pomocy białek. Cech również później odkrył enzymatyczny RNA u tego gatunku.

Telomerazy i telomery zostały po raz pierwszy odkryte również u tego gatunku przez Elizabeth Blackburn i Carol Greider .

Pierwsze doniesienie o aktywności HAT odnotowano u tego gatunku w 1995 roku. Podobnie jak pierwszy HAT typu A odkryto u tego gatunku.