Dictyostelium - Dictyostelium
Dictyostelium | |
---|---|
Dictyostelium plodnice | |
Vědecká klasifikace ![]() | |
Doména: | Eukaryota |
Kmen: | Amébozoa |
Třída: | Dictyostelia |
Objednat: | Dictyosteliida |
Rodina: | Dictyosteliidae |
Rod: | Dictyostelium Bref. |


Dictyostelium je rod jednobuněčných a vícebunkových eukaryotický, fagotrofní bakterivory. I když jsou Protista a v žádném případě plísňový, jsou tradičně známé jako „slizové formy Jsou přítomny ve většině suchozemských ekosystémů jako normální a často hojná složka půdy mikroflóra a hrají důležitou roli při udržování vyvážené populace bakterií v půdách.[1]
Rod Dictyostelium je v objednat Dictyosteliida, tzv. buněčné slizové formy nebo sociální améby. Na druhé straně je pořadí v infraphylum Mycetozoa. Členové řádu jsou Protista s velkým teoretickým zájmem o biologii, protože mají aspekty obou jednobuněčnost a mnohobuněčnost. Jednotlivé buňky v jejich nezávislé fázi jsou společné na organických detritus nebo ve vlhkých půdách a jeskyních. V této fázi jsou améby. Typicky amébové buňky rostou odděleně a putují samostatně, krmí se hlavně bakteriemi. Interagují však a po hladovění vytvářejí mnohobuněčné struktury. Skupiny až asi 100 000 buněk se navzájem signalizují uvolňováním chemoatraktantů, jako jsou cyklický AMP (cAMP) nebo glorin. Poté se spojí chemotaxe za vzniku agregátu, který je obklopen extracelulární matricí. Agregát tvoří plodnice, přičemž buňky se individuálně diferencují na různé složky konečné struktury.[2] U některých druhů se může celý agregát pohybovat společně - vytvářet strukturu známou jako grex nebo „slimák“ - než nakonec vytvoří plodnice. Základní procesy vývoje, jako je diferenciální třídění buněk, tvorba vzorů, stimulace vyvolaná genová exprese a regulace buněčného typu jsou společné pro Dictyostelium a metazoans. Další podrobnosti viz rodina Dictyostelid.
Objev
Po objevení v roce 1869 Brefeldem byla buněčná slizová forma dříve považována za houby. Ačkoli se v některých ohledech podobají houbám, byly zahrnuty do království Protista.[3] Jednotlivé buňky svým pohybem a krmením připomínají malé améby, a proto se označují jako myxamoebae. D. discoideum je nejvíce studovaný rod.
Vlastnosti
Po většinu svého života tato haploidní sociální améba prochází vegetativním cyklem, loví bakterie v půdě a pravidelně se mitoticky dělí. Když je jídlo málo, začíná buď sexuální cyklus, nebo sociální cyklus. V rámci sociálního cyklu se améby agregují v reakci na tábor po tisících a tvoří pohyblivého slimáka, který se pohybuje směrem ke světlu. Nakonec slimák vytvoří plodnice, ve které asi 20% buněk zemře, aby zvedlo zbývající buňky na lepší místo pro sporulaci a rozptýlení.
Když hladověli kvůli zásobování bakteriálními potravinami a vystaveni temným a vlhkým podmínkám heterotalický nebo homothalické kmeny mohou projít sexuálním vývojem, který vede k tvorbě a diploidní zygota.[4] Heterotalické páření bylo nejlépe studováno v Dictyostelium discoideum a homotalické páření bylo nejlépe studováno v Dictyostelium Mucoroides (kmen DM7). V heterothalickém sexuálním cyklu améby agregují v reakci na cAMP a sexuální feromony a dvě buňky opačných typů páření se spojí a poté začnou konzumovat ostatní přitahované buňky. Než jsou buňky kořisti spotřebovány, vytvoří kolem celé skupiny buněčnou stěnu. Když je kanibalismus dokončen, je obří diploidní buňka otužilá makrocyst který nakonec podstoupí rekombinaci a meiózu a vylíhne stovky rekombinantů.[5][6] v D. mukoroidy (DM7) homothalické páření, buňky směřují k pohlavnímu vývoji pomocí ethylen.[4] Vědci také zjistili, že ke kolektivní migraci buněk může dojít bez přítomnosti oscilací cAMP v mnohobuněčných stádiích a byly navrženy nové modely k interpretaci tohoto zajímavého jevu.[7]
Sociální charakteristiky
Profesor John Tyler Bonner (1920-2019) strávil celý život zkoumáním forem slizu a ve 40. letech vytvořil řadu fascinujících filmů, které ukázaly životní cyklus; většinou studoval D. discoideum. Ve videích se zdá, že inteligence je pozorována, protože jednotlivé buňky se po oddělení přeskupí do buněčné hmoty. Časosběrný film zaujal diváky; Bonner na konferencích prohlásil, že film „pořad vždy ukradl“.[8] Video je k dispozici na YouTube.[9]
Když se organismy shromažďují, je hmota tvořena geneticky odlišnými buňkami. Přirozeným výběrem se určuje, která z genetických informací organismů bude přítomna v budoucích generacích. Konflikt dokazují nerovné zastoupení dvou geneticky odlišných klonů ve sporech a chiméra, snížení funkčnosti pozorované u migrujících chimér, a faktor vyvolávající diferenciaci Systém (DIF), podobný jedu, který se zdá být vytvořen buňkami nutícími ostatní zastavit produkci genetické informace.[10]
Druh
Taxonomie Dictyostelium je komplikované. Také to bylo zmateno různými formami ve fázích životního cyklu a podobnými Polysphondylium spp. Níže uvádíme několik uváděných příkladů.
- Dictyostelium caveatum (Wadell 1982)
- Dictyostelium discoideum Raper 1935[11]
- Dictyosteliumregularularis (Olive, Nelson and Stoianovitch 1967)[12]
- Dictyostelium lacteum
- Dictyostelium minutum
- Dictyostelium Mucoroides
- Dictyostelium polycephalum
- Dictyostelium purpureum
- Dictyostelium rosarium
Reference
- ^ Landolt. C. (2006) Dictyostelid Cellular Slime Formy z jeskyní. Journal of Cave and Karst studies v. 68 č. 1 str. 22-26.
- ^ „About Dictyostelium“. dictybase.org.
- ^ Kessin, R (2001). ISBN 0-521-58364-0.
- ^ A b O'Day DH, Keszei A (květen 2012). "Signalizace a sex v sociálních amébozoánech". Biol Rev Camb Philos Soc. 87 (2): 313–29. doi:10.1111 / j.1469-185X.2011.00200.x. PMID 21929567.
- ^ „Dictyostelium“. www.ruf.rice.edu.
- ^ „dictyBase Home“. dictybase.org.
- ^ Ueda, Masahiro; Masato Yasui; Morimoto, Yusuke V .; Hashimura, Hidenori (2019-01-24). „Kolektivní buněčná migrace diktyostelia bez oscilací cAMP v mnohobuněčných stádiích“. Komunikační biologie. 2 (1): 34. doi:10.1038 / s42003-018-0273-6. ISSN 2399-3642. PMC 6345914. PMID 30701199.
- ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 14.03.2012. Citováno 2011-07-16.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
- ^ Princetonská univerzita (22. ledna 2010). „Filmy o slizu od Johna Bonnera“ - přes YouTube.
- ^ Strassmann, Joan E .; Queller, David C. (květen 2011). „Jak teorie sociální evoluce ovlivňuje naše chápání vývoje v sociální amébě Dictyostelium“. Vývoj, růst a diferenciace. 53 (4): 597–607. doi:10.1111 / j.1440-169X.2011.01272.x. ISSN 1440-169X. PMID 21585362.
- ^ Raper, K.B. (1935). "Dictyostelium discoideum, nový druh plísní slizu z rozpadajících se lesních listů “. Journal of Agricultural Research. 50: 135–147. Archivovány od originál dne 8. 12. 2017. Citováno 2017-12-08.
- ^ Nelson, Nancy; Olive, L. S .; Stoianovitch, Carmen (20. února 1967). "Nový druh Dictyostelium z Havaje". American Journal of Botany. 54 (3): 354–358. doi:10.1002 / j.1537-2197.1967.tb06929.x. JSTOR 2440763.