Capsaspora - Capsaspora

Capsaspora
Capsaspora owczarzaki.jpeg
Vědecká klasifikace
Doména:
Eukaryota
(bez hodnocení):
Opisthokonta
(bez hodnocení):
Holozoa
(bez hodnocení):
Filozoa
Třída:
Filasterea
Objednat:
Ministeriida
Rodina:
Capsasporidae

Cavalier-Smith, 2008[1]
Rod:
Capsaspora

Hertel, Bayne & Loker, 2002[2]
Druh:
C. owczarzaki
Binomické jméno
Capsaspora owczarzaki
Hertel, Bayne & Loker, 2002[2]

Capsaspora je monotypický rod obsahující jednotlivé druhy Capsaspora owczarzaki. C. owczarzaki je jednobuněčný eukaryot, který zaujímá klíčovou fylogenetickou pozici v našem chápání původu mnohobuněčnosti zvířat jako jednoho z nejbližších jednobuněčných příbuzných zvířat. Je to spolu s Ministeria vibrans, člen kmene Filasterea (viz níže „Taxonomie“). Tento améboidní protist byl stěžejní pro rozluštění podstaty jednobuněčného předka zvířat, což se ukázalo jako mnohem složitější, než se dříve myslelo.[3][4][5]

Popis

C. owczarzaki byl původně popisován jako „symbiont“ sladkovodního šneka podobný amébám Biomphalaria glabrata.[6][7] Améby byly získány z hemolymfa hlemýžďů původně odebraných do vzorku v Portoriku.

C. owczarzakiŽivotní cyklus zahrnuje 3 různé fáze se třemi různými typy buněk, což bylo hlášeno teprve nedávno.[když? ] V podmínkách kultury C. owczarzaki “filopodiální buňky se plazí připojené k substrátu s aktivní replikací až do konce fáze exponenciálního růstu. Poté se buňky začnou oddělovat, zatahují rozvětvené filopodie a encystují. Během této cystické fáze je dělení zastaveno. Alternativně se améby mohou navzájem aktivně agregovat neznámými faktory, vytvářet mnohobuněčnou agregační strukturu a vylučovat nestrukturovaný extracelulární materiál, který zřejmě brání přímému kontaktu mezi buňkami.

C. owczarzaki buňky ve filopodiální fázi byly popsány jako améby o velikosti 3 až 5 μm s jádrem ⅓ - ½ průměru buňky (obsahující centrální jádro), dlouhé rozvětvené filopodie, mitochondrie se zploštělými cristami, četné fagozomy, lipidové vakuoly, glykogen granule a Golgiho aparát.[6][7] Cystické buňky měří 4 až 5 μm s dvojitou stěnou: vnější tenká, nepravidelná a volně připojená; a vnitřní silnější, hladké.[8]

Taxonomie

C. owczarzaki je spolu s Ministeria vibrans člen Filasterea clade.[9][1] Tato skupina je sesterskou skupinou k clade zahrnující Metazoa a Choanoflagellata, které společně tvoří Filozoa [9][1][10] (Viz obrázek 1). C. owczarzaki byl původně popsán jako nukleariidy.[7] Později však byly umístěny molekulární ribozomální fylogeneze C. owczarzaki někde blíže ke zvířatům než ke zbytku nukleářů.[11][12][13] Nakonec to jasně ukázala vícegenová fylogenetická analýza s několika taxony opisthokont C. owczarzaki není nukleariid, ale součást Holozoa.[14][15] Toto bylo později potvrzeno fylogenomickými analýzami,[16][17] jeden z nich [17] situoval ji jako sesterskou skupinu Ministeria tvořící Filasterea clade, což je sesterská skupina Choanoflagellatea a Metazoa.[18][19]

Obrázek 1: Fylogenetický strom Capsaspora

Aplikace

C. owczarzaki je vědecky zajímavý, protože je jedním z nejbližších jednobuněčných příbuzných mnohobuněčných zvířat. Jeho genom byl nedávno sekvenován a ukazuje několik genů zapojených do metazoanské mnohobuněčnosti, jako např integriny,[20] transkripční faktory metazoanu,[21] a protein tyrosinkinázy.[22] Navíc má význam pro lidské zdraví, protože jeho hostitel, hlemýžď Biomphalaria glabrata, je také zprostředkujícím hostitelem digenean plochý červ Schistosoma mansoni, původce velmi rozšířený schistosomiáza u lidí. C. owczarzaki nejen parazituje na prostředním hostiteli S. mansoni ale také útočí a zabíjí sporocysty plochého červa žijícího uvnitř šneka.[23]

Reference

  1. ^ A b C Shalchian-Tabrizi, K; Minge, MA; Espelund, M; Orr, R; Ruden, T; Jakobsen, KS; Cavalier-Smith, T (2008). "Multigene fylogeneze choanozoa a původ zvířat". PLOS One. 3 (5): e2098. doi:10.1371 / journal.pone.0002098. PMC  2346548. PMID  18461162.
  2. ^ A b Hertel L. A .; Bayne C. J .; Loker, E. S. (srpen 2002), „The symbiont Capsaspora owczarzaki, nov. gen. listopad. sp., izolovaný ze tří kmenů plicnatého šneka Biomphalaria glabrata je příbuzný členům Mesomycetozoea ", International Journal for Parasitology, 32 (9): 1183–91, doi:10.1016 / S0020-7519 (02) 00066-8, PMID  12117501
  3. ^ Suga, Hiroshi; Chen, Zehua; Mendoza, Alex de; Sebé-Pedrós, Arnau; Brown, Matthew W .; Kramer, Eric; Carr, Martin; Kerner, Pierre; Vervoort, Michel (14. 8. 2013). „Genom Capsaspora odhaluje komplexní jednobuněčnou prehistorii zvířat“. Příroda komunikace. 4: 2325. doi:10.1038 / ncomms3325. ISSN  2041-1723. PMC  3753549. PMID  23942320.
  4. ^ Sebé-Pedrós, Arnau; Ballaré, Cecilia; Parra-Acero, Helena; Chiva, Cristina; Tena, Juan J .; Sabidó, Eduard; Gómez-Skarmeta, José Luis; Croce, Luciano Di; Ruiz-Trillo, Iñaki (2016). „Dynamický regulační genom Capsaspora a původ mnohobuněčnosti zvířat“. Buňka. 165 (5): 1224–1237. doi:10.1016 / j.cell.2016.03.034. PMC  4877666. PMID  27114036.
  5. ^ Sebé-Pedrós, Arnau; Peña, Marcia Ivonne; Capella-Gutiérrez, Salvador; Antó, Meritxell; Gabaldón, Toni; Ruiz-Trillo, Iñaki; Sabidó, Eduard (2016). „Vysoce výkonná proteomika odhaluje jednobuněčné kořeny živočišné fosfozignalizace a diferenciace buněk“. Vývojová buňka. 39 (2): 186–197. doi:10.1016 / j.devcel.2016.09.019. PMID  27746046.
  6. ^ A b Stibbs, H. H .; Owczarzak, A .; Bayne, C. J .; DeWan, P. (1979). "Schistosome sporocyst zabíjející améby izolované z Biomphalaria glabrata". Journal of bezobratlých patologie. 33 (2): 159–170. doi:10.1016/0022-2011(79)90149-6. PMID  501126.
  7. ^ A b C Owczarzak, A .; Stibbs, H. H .; Bayne, C. J. (1980). „Zničení Schistosoma mansonother sporocyst in vitro amébami izolovanými z Biomphalaria glabrata: ultrastrukturální studie“. J Invertebr Pathol. 35 (1): 26–33. doi:10.1016/0022-2011(80)90079-8. PMID  7365267.
  8. ^ Sebe-Pedros, A. (2013) Původ metazoanské mnohobuněčnosti, genomického a funkčního přístupu. PhD UB, Facultat de Biologia, Departament de Genètica
  9. ^ A b Torruella, G; Derelle, R; Paps, J; Lang, F; Roger, A; Shalchian-Tabrizi, K; Ruiz-Trillo, I (2012). „Fylogenetické vztahy v rámci opisthokonty založené na fylogenomických analýzách konzervovaných proteindomén s jedinou kopií“. Molekulární biologie a evoluce. 29 (2): 531–544. doi:10.1093 / molbev / msr185. PMC  3350318. PMID  21771718.
  10. ^ Paps, J; Medina-Chacon, L; Marshall, W; Suga, H; Ruiz-Trillo, I (2013). „Molekulární fylogeneze Unikontů: nové poznatky o postavení apusomonád a ancyromonád a vnitřních vztazích opisthokontů“. Protist. 164 (1): 2–12. doi:10.1016 / j.protis.2012.09.002. PMC  4342546. PMID  23083534.
  11. ^ Hertel, Lynn A .; Bayne, Christopher J .; Loker, Eric S. (01.08.2002). „Symbiont Capsaspora owczarzaki, nov. Gen. Nov. Sp., Izolovaný ze tří kmenů plicnatého šneka Biomphalaria glabrata je příbuzný členům Mesomycetozoea“. International Journal for Parasitology. 32 (9): 1183–1191. doi:10.1016 / s0020-7519 (02) 00066-8. ISSN  0020-7519. PMID  12117501.
  12. ^ Zettler LAA, null; Nerad, T. A .; O'Kelly, C. J .; Sogin, M.L. (2001-05-01). „Nukleariidní améby: více protistů na hranici zvířat a plísní“. The Journal of Eukaryotic Microbiology. 48 (3): 293–297. doi:10.1111 / j.1550-7408.2001.tb00317.x. ISSN  1066-5234. PMID  11411837.
  13. ^ Medina, Mónica; Collins, Allen G .; Taylor, John W .; Valentine, James W .; Lipps, Jere H .; Amaral-Zettler, Linda; Sogin, Mitchell L. (01.07.2003). „Fylogeneze opistokononty a vývoj mnohobuněčnosti a složitosti hub a metazoí“. International Journal of Astrobiology. 2 (3): 203–211. doi:10.1017 / S1473550403001551. ISSN  1475-3006.
  14. ^ Ruiz-Trillo, Iñaki; Inagaki, Yuji; Davis, Lesley A .; Sperstad, Sigmund; Landfald, Bjarne; Roger, Andrew J. (2004). „Capsaspora owczarzaki je nezávislá linie opisthokontů“. Aktuální biologie. 14 (22): R946 – R947. doi:10.1016 / j.cub.2004.10.037. PMID  15556849.
  15. ^ Ruiz-Trillo, Inaki; Lane, Christopher E .; Archibald, John M .; Roger, Andrew J. (01.09.2006). „Pohledy na evoluční původ a genomovou architekturu jednobuněčných opisthokonts Capsaspora owczarzaki a Sphaeroforma arctica“. The Journal of Eukaryotic Microbiology. 53 (5): 379–384. doi:10.1111 / j.1550-7408.2006.00118.x. ISSN  1066-5234. PMID  16968456.
  16. ^ Ruiz-Trillo, Iñaki; Roger, Andrew J .; Burger, Gertraud; Gray, Michael W .; Lang, B. Franz (01.04.2008). „Fylogenomické vyšetřování původu metazoí“. Molekulární biologie a evoluce. 25 (4): 664–672. doi:10.1093 / molbev / msn006. ISSN  1537-1719. PMID  18184723.
  17. ^ A b Shalchian-Tabrizi, Kamran; Minge, Marianne A .; Espelund, Mari; Orr, Russell; Ruden, Torgeir; Jakobsen, Kjetill S .; Cavalier-Smith, Thomas (07.05.2008). „Multigene Phylogeny of Choanozoa and the Origin of Animals“. PLOS One. 3 (5): e2098. doi:10.1371 / journal.pone.0002098. ISSN  1932-6203. PMC  2346548. PMID  18461162.
  18. ^ Torruella, G .; Derelle, R .; Paps, J .; Lang, B.F .; Roger, A. J .; Shalchian-Tabrizi, K .; Ruiz-Trillo, I. (2012-02-01). „Fylogenetické vztahy v rámci opisthokonty založené na fylogenomických analýzách konzervovaných proteinových domén s jednou kopií“. Molekulární biologie a evoluce. 29 (2): 531–544. doi:10.1093 / molbev / msr185. ISSN  0737-4038. PMC  3350318. PMID  21771718.
  19. ^ Torruella, Guifré; Mendoza, Alex de; Grau-Bové, Xavier; Antó, Meritxell; Chaplin, Mark A .; Campo, Javier del; Eme, Laura; Pérez-Cordón, Gregorio; Whipps, Christopher M. (2015). „Fylogenomika odhaluje konvergentní vývoj životního stylu u blízkých příbuzných zvířat a hub“. Aktuální biologie. 25 (18): 2404–2410. doi:10.1016 / j.cub.2015.07.053. PMID  26365255.
  20. ^ Sebe-Pedros, A; RogerA, Lang F; King, N; Ruiz-Trillo, I (2010). „Starověký původ integrinem zprostředkovaných adhezních a signálních strojů“. Sborník Národní akademie věd USA. 107 (22): 10142–7. doi:10.1073 / pnas.1002257107. PMC  2890464. PMID  20479219.
  21. ^ Sebe-Pedros, A; de Mendoza, A; Lang, F; Degnan, B; Ruiz-Trillo, I (2011). „Neočekávaný repertoár transkripčních faktorů metazoanu v jednobuněčném holozoanu Capsaspora owczarzaki“. Molekulární biologie a evoluce. 28 (3): 1241–54. doi:10.1093 / molbev / msq309. PMC  4342549. PMID  21087945.
  22. ^ Suga, H; DacreM; de Mendoza, A; Shalchian-Tabrizi, K; Manning, G; Ruiz-TrilloI (2012). „Genomic Survey of Premetazoans Shows Deep Conservation of Cytoplasmic Tyrosine Kinases and Multiple Radiation of Receptor Tyrosine Kinases“. Vědecká signalizace. 5: ra35. doi:10.1126 / scisignal.2002733. hdl:10261/112779.
  23. ^ Owczarzak, A; Stibbs, HH; Bayne, CJ (leden 1980). „Zničení sporocystsin matky Schistosoma mansoni in vitro amébami izolovanými z Biomphalaria glabrata: ultrastrukturální studie“. J. Invertebr. Pathol. 35 (1): 26–33. doi:10.1016/0022-2011(80)90079-8. PMID  7365267.