Tectitethya crypta - Tectitethya crypta

Tectitethya crypta
Tectitethya crypta
Vědecká klasifikace Upravit
Království:Animalia
Kmen:Porifera
Třída:Demospongiae
Objednat:Tethyida
Rodina:Tethyidae
Rod:Tectitethya
Druh:
T. crypta
Binomické jméno
Tectitethya crypta
Synonyma[1]
  • Cryptotethya crypta de Laubenfels, 1949
  • Tethya crypta (de Laubenfels, 1949)

Tectitethya crypta je druh z demosponge patřící k rodina Tethyidae.[1] Jeho klasifikovaná rodina je charakterizována čtrnácti různými známými rody, jedním z nich je Tectitethya.[2] Je to masivní houba s mělkou vodou, která se nachází v Karibské moře.[3][4] Tuto houbu poprvé objevil Werner Bergmann v roce 1945 a později ji klasifikoval de Laubenfels v roce 1949. Je umístěna v útesových oblastech na měkčích podkladech, jako je písek nebo bahno.[5][6] Často je pokryta pískem a řasami.[3][4] To má za následek vzhled, který má krémovou / šedou barvu; když je však zvíře vymyto ze sedimentů, jeho tělesný plán vypadá zeleněji a šeději. Je charakterizován ostií, která vrcholí z její tělesné dutiny, se schopností náhle se otevřít nebo zavřít a měnit požadovaný průtok vody skrz její mesohyl.

Tato houba je široce známá pro své příspěvky do oblasti medicíny jako zdroje silných nukleosidových analogů používaných při léčbě H.I.V, akutní myeloidní leukémie, rakoviny pankreatu, eboly a dalších. The nukleosidy spongothymidin a spongouridin z této houby byly izolovány, což poskytlo základ pro antivirová léčiva a protirakovinová léčiva.[3][4] Vidarabin, an antivirotikum, byl odvozen od těchto sloučenin.[7] Objev těchto nukleosidů také vedl k vývoji cytarabin pro klinické použití při léčbě leukémie a lymfom.[8] Gemcitabin, fluorovaný derivát cytarabinu, se používá k léčbě rakoviny pankreatu, prsu, močového měchýře a nemalobuněčného karcinomu plic.[8] Držící takové cenné sloučeniny, volně žijící ve zvířeti, T. crypta formovala současný a budoucí svět medicíny.

Anatomie a fyziologie

Morfologie těla

Jak popsal Laubenfels, tělo této houby je amorfní, objemné a přibližně stejné velikosti jako pěst. Jeho rozměry jsou přibližně 4x7x12cm a mohou mít válcový, kuželovitý nebo polokulovitý tvar.[2] Novější studie naznačily větší rozsah velikosti u tohoto druhu. Je vidět, že nejvzdálenější viditelná vrstva zvířete má ploché tuberkulózy o průměru přibližně 3 až 5 milimetrů a silnou vrstvu sedimentu. Jeho skutečný olivový pigment není pod touto vrstvou písku / sedimentu snadno viditelný. Ve shlukovaných svazcích na povrchu zvířete jsou struktury zvané megascleres, vyzařující a větvící se směrem ven. Paprskové špičky jsou zaoblené; mikrastery mají průměr 8 až 12 mikrometrů. Hvězda spicules make-up vrstvu pod jeho vnější kostrou. T. crypta není charakterizován kůrou.[2]

Velikost

Byly identifikovány tři hlavní vývojové fáze ve spojení s lokalizací hub samozřejmě v sedimentu v jeho těle.[3] Malé houby se vyznačují sférickým tvarem a rovnoměrně rozloženým sedimentem. Médium T. crypta houby mají kuželovitý tvar a jejich sediment je koncentrován blízko jejich dna nebo základny. Větší houby mají nepravidelný tvar a mají rovnoměrně rozložené sedimenty. S každou velikostí těla jsou různé návyky, které každý získává. Menší houby jsou nepřipojené a je vidět, že odpočívají a volně se válejí. Střední houby jsou také nepřipojené; stále však mají velkou stabilitu svým tvarem a koncentrací sedimentů. Nakonec jsou větší houby připevněny k jejich spodní části. Typicky je 67% jejich těla pohřbeno v písku.

Hnutí

T. crypta jsou schopné silných kontrakcí těla a umožňují oscile schopnost rychlého pohybu (otevírání / zavírání). Tato houba je ve skutečnosti schopna úplně uzavřít svůj osciál, což se ukázalo jako užitečná adaptace pro zvíře žijící v písčitém prostředí. Ostie jsou velké asi 1 milimetr a vyskytují se ve shlucích podél boku houby.[5] The osculum, nesoucí průměr 20 až 25 milimetrů, jsou vidět blízko horní části kužele. Tyto struktury mají schopnost kontrakce. Schopnost cirkulovat vodu spodními sedimenty možná vytváří pro živiny bohaté a atraktivní prostředí pro život jiných organismů v houbách nebo v jejich blízkosti.[5]

Organizace sedimentů

Špinavá vnější část houby udusená ve vrstvách řas / sedimentu / písku slouží zvířeti k určitému účelu a bylo prokázáno, že má strukturální uspořádání napříč druhy. Písek, který se přivádí do těla, bude uspořádán ve vzorcích určených jeho granulometrií a velikostí houby.[3] K tomuto třídění a distribuci dochází v choanosomu: sedimenty menší než 500 mikrometrů se shromažďují ve shlucích (známých jako jádra), zatímco větší částice jsou rovnoměrně distribuovány tělem houby. T. crypta Bylo zaznamenáno, že houby upřednostňují výběr zrn jemného sedimentu v rozmezí 40 až 60 mikrometrů.[3] Dodatečná analýza pomocí mikroskopických nástrojů odhalila vysokou selekci spikulí houby allocthonous, radiolarianů a rozsivek.[3] K identifikaci dalších materiálů a buněk, které dosud nebyly identifikovány, je zapotřebí hlubší analýza zabudovaného sedimentu. Písek je nakonec transportován specifickou buňkou na požadované místo pomocí buněčné dráhy, která usnadňuje transport sedimentu z ektozomu do nahromaděných jader.[3] Ontogeneze T. crypta houba je do značné míry ovlivněna tímto procesem zabudování a organizace sedimentu. Diferenciace mezi menšími a většími sedimenty a jejich odpovídající umístění se osvědčilo při identifikaci možného fungování umístění těchto částic na povrchu houby. Menší, jemné sedimenty jsou nahromaděny v jádrech v těle houby, zatímco hrubší zrna jsou umístěna směrem k základně houby; tato lokalizace pomáhá při ukotvení a stabilizaci houby pomocí gravitace.[9] Sedimenty se částečně podílejí na morfogenezi zvířete. Vytváření shluků jader stabilizuje tělo houby, což umožňuje zvířeti změnit jeho strukturu kostry. Radiální morfologie se poté může změnit na rozvětvenou, což dále umožňuje zvířeti vyvinout se do svého mohutného, ​​nepravidelného, ​​plně tvarovaného tvaru.

Krmení

T. crypta jsou podavače filtrů, využívající jejich choanocyty generovat proud dovnitř a nasávat jejich živiny. Průběh podávání filtru probíhá následovně: ostium, spongocoel a osculum. Uprostřed této cesty mohou být živiny absorbovány a přijímány houbou k využití. T. crypta obvykle jedí tyto organismy: Chaetoceros, pinnulaira, striatella unipunctata a skeleronema tropicum.[10]

Reprodukce

T. crypta reprodukce může být oviparózní pomocí larev parenchymel nebo může být prováděna nepohlavně (pučící ).[2]

Ekologie

Tectitethya crypta lze nalézt v mělké vodě, jen asi 1 až 20 metrů do hloubky uvnitř karibský.[6] Přebývá na měkkém podkladu, obvykle látkách, jako jsou bláto, písek nebo jíly. Může být geograficky umístěn v útesu poblíž Florida Keys, Dry Tortugas a severozápadních břehů Kuby, stejně jako západního pobřeží Floridy.[6] Větší z hub, jejichž velikost je přibližně 1,5 až 10 litrů, se obvykle nalézají připojené k jejich substrátu, zatímco menší houby tohoto druhu, jejichž velikost je přibližně 0,5 až 1,5 litru, se obvykle považují za nepřipojené a volně spočívající na dně.[3]

Lidské vztahy

Lék

Molekulární struktura léčiv vyrobených z nukleosidových analogů odvozených od T. crypta.

Objev T. crypta umožnil objev prvních farmaceutických léčiv odvozených od houby. Dva nukleosidy, spongotymidin a spongouridin, jsou dokumentovány jako dva nukleosidové analogy, které se dnes používají při syntéze život zachraňujících léků. Jedná se o přírodní produkty - nejsou uměle syntetizovány. Bylo prokázáno, že mořské přírodní produkty (MNP) mají silnější bioaktivní vlastnosti než ty ze suchozemských organismů, které mají cytotoxické a antiproliferativní látky.[11] Pochopení toho umožnilo vědcům rozpoznat roli, kterou tyto silné chemikálie mohou hrát v chemických obranných mechanismech a ochraně před kořistí. To může být případ T. crypta, protože je to přisedlý organismus bez imunitního systému.[12] Léčba leukémie pomocí Ara-C (cytarabin ) je první zdokumentovaný protirakovinový prostředek, který vznikl z houby.[13] Ve skutečnosti to bylo schváleno FDA v roce 1969 při léčbě nehodgkinského lymfomu a myeloidní a myelocytární leukémie.[12] K dnešnímu dni je cytarabin jedním z největších přispěvatelů k protinádorovým terapiím.[14] Lék zakazuje polymerázu deoxyribonukleových kyselin a inhibuje syntézu DNA během S fáze buněčného cyklu.[6] Tento objev umožnil vědcům manipulovat s replikací virové DNA v hostiteli a úplně zastavit její dělení. Tento charakteristický objev vedl k vývoji azidothymidinu (AZT) pomocí Ara-A. Azidothymidin se používá při léčbě jedinců infikovaných HIV. Samotný vidarabin (Ara-A) se dnes používá v oftalmologických aplikacích.[12] Fluorovaný derivát Ara-C přispěl k pokroku v léčbě rakoviny plic, pankreatu, prsu a močového měchýře.[15] Tato droga je známá jako Gemcitabin - se osvědčil ve své účinnosti proti více "solidním" nádorům, jako jsou tyto.[14] Manipulace s těmito dvěma původními nukleosidovými analogy, kterou poskytla T. crypta, poskytla vědcům a lékařům schopnost nabídnout lidem potenciální léky na ničivé nemoci - a inspirovala budoucnost medicíny k hledání „přírodních“ léků v moři.

Reference

  1. ^ A b van Soest, R. (2008). Van Soest RW, Boury-Esnault N, Hooper JN, Rützler K, de Voogd NJ, de Glasby BA, Hajdu E, Pisera AB, Manconi R, Schoenberg C, Janussen D, Tabachnick KR, Klautau M, Picton B, Kelly M, Vacelet J (eds.). "Tectitethya crypta (de Laubenfels, 1949) ". Světová databáze Porifera. Světový registr mořských druhů. Citováno 8. dubna 2017.
  2. ^ A b C d Sarà, Michele (2002), Hooper, John N. A .; Van Soest, Rob W. M .; Willenz, Philippe (eds.), "Family Tethyidae Gray, 1848", Systema Porifera, Boston, MA: Springer USA, s. 245–265, doi:10.1007/978-1-4615-0747-5_26, ISBN  978-0-306-47260-2, vyvoláno 2020-12-03
  3. ^ A b C d E F G h i Cerrano, Carlo; Pansini, Maurizio; Valisano, Laura; Calcinai, Barbara; Sarà, Michele; Bavestrello, Giorgio (2004). „Houby laguny od Carrie Bow Cay (Belize): Ekologické výhody selektivního zabudování sedimentů“. Bollettino dei Musei e degli Istituti Biologici dell'Università di Genova. 68: 239–252. Citováno 23. června 2012.
  4. ^ A b C Patricia R. Bergquist (1978). Houby. University of California Press. p. 205. ISBN  978-0-520-03658-1. Citováno 23. června 2012.
  5. ^ A b C Pérez, Thierry; Díaz, Maria-Cristina; Ruiz, César; Cóndor-Luján, Baslavi; Klautau, Michelle; Hajdu, Eduardo; Lobo-Hajdu, Gisele; Zea, Sven; Pomponi, Shirley A .; Thacker, Robert W .; Carteron, Sophie (2017-03-22). „Jak společné integrované taxonomické úsilí vyškolilo nové spongiologové a zlepšilo znalosti mořské biologické rozmanitosti ostrova Martinik (Francouzské Antily, východní Karibské moře)“. PLOS ONE. 12 (3): e0173859. doi:10.1371 / journal.pone.0173859. ISSN  1932-6203. PMC  5362083. PMID  28329020.
  6. ^ A b C d O’Donnell, Nicole (01.06.2012). „Recenze knihy: Původ v Mexickém zálivu, vody a biota: biologická rozmanitost (svazek 1)“. Vodní savci. 38 (2): 223–223. doi:10.1578 / am.38.2.2012.223. ISSN  0167-5427.
  7. ^ Sagar, Sunil; Kaur, Mandeep; Minneman, Kenneth P. (2010). "Antivirové sloučeniny olova z mořských hub". Marine Drugs. 8 (10): 2619–2638. doi:10,3390 / md8102619. PMC  2992996. PMID  21116410.
  8. ^ A b Schwartsmann, G; Brondani da Rocha, A; Berlinck, RG; Jimeno, J (duben 2001). "Mořské organismy jako zdroj nových protinádorových látek". Onkologie lancety. 2 (4): 221–225. doi:10.1016 / s1470-2045 (00) 00292-8. PMID  11905767.
  9. ^ Calcinai, Barbara; Cerrano, Carlo; Sarà, Michele; Bavestrello, Giorgio (2000). „Nudné houby (Porifera, Demospongiae) z Indického oceánu“. Italian Journal of Zoology. 67 (2): 203–219. doi:10.1080/11250000009356314. ISSN  1125-0003.
  10. ^ „Data Tectitethya crypta (de Laubenfels 1949) - Encyklopedie života“. eol.org. Citováno 2020-12-03.
  11. ^ Altmann, Karl-Heinz (2017-10-25). „Drogy z oceánů: mořské přírodní produkty jako vodítka pro objevování drog“. CHIMIA International Journal for Chemistry. 71 (10): 646–652. doi:10.2533 / chimia.2017.646. ISSN  0009-4293.
  12. ^ A b C „Securaminové deriváty z arktického Bryozoan Securiflustra securifrons“. dx.doi.org. Citováno 2020-12-03.
  13. ^ Essack, Magbubah; Bajic, Vladimir B .; Archer, John A. C. (20. září 2011). „Nedávno potvrzené sloučeniny olova vyvolávající apoptózu izolované z mořské houby s potenciálním významem při léčbě rakoviny“. Marine Drugs. 9 (9): 1580–1606. doi:10,3390 / md9091580.
  14. ^ A b Schwartsmann, Gilberto; da Rocha, Adriana Brondani; Berlinck, Roberto GS; Jimeno, Jose (duben 2001). „Mořské organismy jako zdroj nových protinádorových látek“. Onkologie lancety. 2 (4): 221–225. doi:10.1016 / s1470-2045 (00) 00292-8. ISSN  1470-2045.
  15. ^ Anjum, Komal; Abbas, Syed Qamar; Shah, řekl Asmat Ali; Akhter, Najeeb; Batool, Sundas; Hassan, Syed Shams ul (červenec 2016). „Mořské houby jako drogový poklad“. Biomolekuly a terapeutika. 24 (4): 347–362. doi:10.4062 / biomolther.2016.067. ISSN  1976-9148. PMC  4930278. PMID  27350338.