Strigomonas culicis - Strigomonas culicis

Strigomonas culicis
Strigomonas culicis.jpg
Strigomonas culicis pozorováno rozdílem interferenčního kontrastu (DIC)[1]
Vědecká klasifikace
Doména:
Eukaryota
(bez hodnocení):
Excavata
Kmen:
Euglenozoa
Třída:
Kinetoplastea
Objednat:
Trypanosomatida
Rod:
Strigomonas
Druh:
culicis
Binomické jméno
Strigomonas culicis
Teixeira et al., 2011[2]
Synonyma

Blastocrithidia culicis Wallace a Johnson, 1961[3]

Strigomonas culicis je protist a člen bičované trypanosomatids. Je to obligátní parazit v gastrointestinální trakt komár, a je zase hostitel na symbiotický bakterie. Tvrdí to přísně vzájemný vztah s bakteriemi jako druh buněčné organely (endosymbiont ), takže bez bakterií nemůže vést samostatný život.[4][5] Tento a další trypanosomatidy nesoucí symbiont, jako je Angomonas deanei jsou považovány za „vynikající modely pro studium buněčné evoluce, protože protozoan hostitele společně se vyvíjí s intracelulární bakterií ve vzájemném vztahu ",[6] a „původ nových organel“ (tj. symbiogeneze ).[7]

Původně popisováno jako Blastocrithidia culicis v roce 1961 byl přejmenován Strigomonas culicis v roce 2011 po navázání genetického vztahu s dalšími příbuznými protisty.[2] The povinná bakterie patří do skupiny ß-proteobakteria a kromě ovlivnění některých buněčných funkcí poskytuje hostiteli živiny.[8]

Taxonomie

S. culicis byl původně popsán jako Blastocrithidia culicis autor: F.G. Wallace a A. Johnson v roce 1961.[3] Později to bylo považováno za stejné (synonymum) jako Trypanosoma (Herpetomonas) culicis, druh popsaný Frederickem G. Novym, Ward J. MacNeal a Harry N. Torreyinem 1907.[9] Název druhu odkazuje na komára Culex ve kterém byl nalezen. Ale je také přítomen v jiných komářích, jako jsou Aedes.[10] Když Marta M.G. Teixeira a spolupracovníci analyzovali tento druh v roce 2011 spolu s příbuznými protisty jako např Angomonas deanei pomocí molekulárních technik bylo rozhodnuto, že patří do již existujícího rodu Strigomonas.[2]

Biologie

Fáze dělení Strigomonas culicis s bakteriálním symbiontem - S (modrý na 2 obrázcích) a zelená označuje bakterii; K označuje kinetoplast a N jádro

S. culicis tráví svůj životní cyklus u komárů. Migruje ze středního střeva komárů a vstupuje do tělesné dutiny (hemocoel ) a nakonec pobývají v slinné žlázy.[11] Na rozdíl od jiných trypanosomatidů S. culicis neprodukuje některé aminokyseliny, jako je methionin, histidin a arginin; a vitamíny, jako je thiamin, nikotinamid a riboflavin.[10] Bakterie poskytuje tyto živiny. Kromě toho také poskytuje enzymy požadované hostitelem pro syntéza aminokyselin, lipid a metabolismus purinu / pyrimidinu, močovinový cyklus, biosyntéza hemů,[6] proteosyntéza, a skládání bílkovin. Nemůže se sám reprodukovat a spoléhá se na signály z protistova jádra.[5] Izolované bakterie nemohou samy přežít.[6] Když jsou bakterie odstraněny antibiotickou léčbou, protist přežije, ale nemůže infikovat komáry.[5]

S. culicis má asi 12 162 otevřené čtecí rámce (ORF).[6]

Bakterie je členem ß-proteobakteria rodiny Alcaligenaceae. Je uzavřen ve dvou vrstvách buněčných membrán a na rozdíl od typické bakteriální membrány peptidoglykan je značně snížena.[6] Působí jako buněčná organela nejen dodáváním základních enzymů, ale také nahrazením paraflagelární tyčinky spojené s axoném, tedy úzce spojené s kinetoplast.[7] Kromě toho poskytuje nadbytečnou zásobu molekul ATP pro zvýšené metabolické aktivity.[12] Během buněčného dělení se bakterie dělí také kinetoplast hostitele.[13] Hostitelská buňka řídí počet bakteriálního dělení.[1] Tato koordinovaná mitóza vede k rovnoměrné distribuci jedné bakterie v každé dceřiné buňce.[13]

Reference

  1. ^ A b Catta-Preta, Carolina M. C .; Brum, Felipe L .; da Silva, Camila C .; Zuma, Aline A .; Elias, Maria C .; de Souza, Wanderley; Schenkman, Sergio; Motta, Maria Cristina M. (2015). „Endosymbióza u trypanosomatidových prvoků: bakteriální dělení je kontrolováno během cyklu hostitelských buněk“. Hranice v mikrobiologii. 6: 520. doi:10.3389 / fmicb.2015.00520. PMC  4451579. PMID  26082757.
  2. ^ A b C Teixeira, Marta M.G .; Borghesan, Tarcilla C .; Ferreira, Robson C .; Santos, Marcia A .; Takata, Carmen S.A .; Campaner, Marta; Nunes, Vania L.B .; Mírnější, Regina V .; de Souza, Wanderley; Camargo, Erney P. (2011). „Fylogenetická validace rodů Angomonas a Strigomonas trypanosomatidů přenášejících bakteriální endosymbionty s popisem nových druhů trypanosomatidů a proteobakteriálních symbiontů“. Protist. 162 (3): 503–524. doi:10.1016 / j.protis.2011.01.001. PMID  21420905.
  3. ^ A b Wallace, F.G .; Johnson, A. (1961). „Infekčnost starých kultivovaných kmenů bičíkovců komárů“. Journal of Insect Pathology. 3: 75–80.
  4. ^ Chang, K. P. (1974). "Ultrastruktura symbiotických bakterií u normálních a antibioticky ošetřených Blastocrithidia culicis a Crithidia oncopelti". The Journal of Protozoology. 21 (5): 699–707. doi:10.1111 / j.1550-7408.1974.tb03733.x. PMID  4217371.
  5. ^ A b C Brunoro, Giselle V.F .; Menna-Barreto, Rubem FS; Garcia-Gomes, Aline S .; Boucinha, Carolina; Lima, Diogo B .; Carvalho, Paulo C .; Teixeira-Ferreira, André; Trugilho, Monique R.O .; Perales, Jonas; Schwämmle, Veit; Catanho, Marcos (2019). „Kvantitativní proteinová mapa Trypanosomatid Strigomonas culicis: Biologický přínos jejích endosymbiotických bakterií“. Protist. 170 (6): 125698. doi:10.1016 / j.protis.2019.125698. PMID  31760169.
  6. ^ A b C d E Motta, Maria Cristina Machado; Martins, Allan Cezar de Azevedo; de Souza, Silvana Sant'Anna; Catta-Preta, Carolina Moura Costa; Silva, Rosane; Klein, Cecilia Coimbra; de Almeida, Luiz Gonzaga Paula; de Lima Cunha, Oberdan; Ciapina, Luciane Prioli; Brocchi, Marcelo; Colabardini, Ana Cristina (2013). „Predikce proteinů Angomonas deanei, Strigomonas culicis a jejich příslušných endosymbiontů odhaluje nové aspekty rodiny trypanosomatidae“. PLOS ONE. 8 (4): e60209. Bibcode:2013PLoSO ... 860209M. doi:10.1371 / journal.pone.0060209. PMC  3616161. PMID  23560078.
  7. ^ A b de Souza, W .; Motta, M. C. (1999). "Endosymbiosis u prvoků z čeledi Trypanosomatidae". Mikrobiologické dopisy FEMS. 173 (1): 1–8. doi:10.1111 / j.1574-6968.1999.tb13477.x. PMID  10220875.
  8. ^ de Souza, Silvana Sant´Anna; Catta-Preta, Carolina Moura; Alves, João Marcelo P .; Cavalcanti, Danielle P .; Teixeira, Marta M. G .; Camargo, Erney P .; De Souza, Wanderley; Silva, Rosane; Motta, Maria Cristina M. (2017). Yurchenko, Vyacheslav (ed.). „Rozšířený repertoár proteinů asociovaných s kinetoplasty a jedinečné uspořádání mitochondriální DNA trypanosomatidů nesoucích symbionty“. PLOS ONE. 12 (11): e0187516. Bibcode:2017PLoSO..1287516D. doi:10.1371 / journal.pone.0187516. PMC  5683618. PMID  29131838.
  9. ^ Novy, F. G .; MacNeal, W. J .; Torrey, H. N. (1907). „Trypanosomy komárů a jiného hmyzu“. Journal of Infectious Diseases. 4 (2): 223–276. doi:10.1093 / infdis / 4.2.223. JSTOR  30072673.
  10. ^ A b de Menezez, Maria Claudia Noronha Dutra; Roitmanz, Isaac (1991). „Nutriční požadavky na Blastocrithidia culicis, trypanosomatid s endosymbiontem 1“. The Journal of Protozoology. 38 (2): 122–123. doi:10.1111 / j.1550-7408.1991.tb06030.x.
  11. ^ Catta-Preta, C.M.C .; Nascimento, M.T.C .; Garcia, M.C.F .; Saraiva, E.M .; Motta, M.C.M .; Meyer-Fernandes, J. R. (2013). „Přítomnost symbiotické bakterie u Strigomonas culicis souvisí s rozdílnou aktivitou ektofosfatázy a ovlivňuje interakci komáry a prvoky“. International Journal for Parasitology. 43 (7): 571–577. doi:10.1016 / j.ijpara.2013.02.005. PMID  23562935.
  12. ^ Loyola-Machado, Ana Carolina; Azevedo-Martins, Allan Cézar; Catta-Preta, Carolina Moura Costa; de Souza, Wanderley; Galina, Antonio; Motta, Maria Cristina M. (2017). „Symbiotické bakterie podporují energetický metabolismus hostitele Trypanosomatid Strigomonas culicis“. Protist. 168 (2): 253–269. doi:10.1016 / j.protis.2017.02.001. PMID  28371652.
  13. ^ A b Brum, Felipe Lopes; Catta-Preta, Carolina Moura Costa; de Souza, Wanderley; Schenkman, Sergio; Elias, Maria Carolina; Motta, Maria Cristina Machado (2014). „Strukturální charakterizace cyklu buněčného dělení u Strigomonas culicis, trypanosomatidu nesoucího endosymbiont“. Mikroskopie a mikroanalýza. 20 (1): 228–237. Bibcode:2014MiMic..20..228B. doi:10.1017 / S1431927613013925. PMID  24397934.