Wolbachia
| Wolbachia | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| | ||||||||||
| tieteellinen luokittelu | ||||||||||
| Verkkotunnus:bakteeritTyyppi:ProteobakteeritLuokka:Alfa proteobakteeritTilaus:RickettsialesPerhe:EhrlichiaceaeSuku:Wolbachia | ||||||||||
| Kansainvälinen tieteellinen nimi | ||||||||||
| Wolbachia Hertig 1936 | ||||||||||
| Laji [1] | ||||||||||
|
||||||||||
| ||||||||||
Wolbachia [2] ( lat. Wolbachia ) on gramnegatiivisten pleomorfisten bakteerien suku alfa-proteobakteeriluokan Ehrlichiaceae - heimosta [1] , joka on niveljalkaisten ja sukkulamatilojen pakollisia solunsisäisiä symbiontteja . Marshall Hertig ja Simeon Burt Wolbach löysivät sen ensimmäisen kerran vuonna 1924 tavallisesta hyttysestä . Virallisen kuvauksen julkaisi vuonna 1936 Hertig, joka nimesi uuden suvun kollegansa mukaan. Tyypillinen ja ehdollisesti ainutlaatuinen laji on Wolbachia pipientis . Joidenkin taksonomistien mukaan Wolbachia melophagi kuuluu toiseen proteobakteerien haaraan ( lahko Rhizobiales ), ja se tulisi jättää suvun ulkopuolelle.
Biologiset ominaisuudet
Wolbachioilla on gram-negatiivinen morfotyyppi , eli niitä ympäröi kaksi bilipidikalvoa, eivätkä siksi värjää Gramia. Wolbachialle on kuvattu kolme äärimmäistä solumuototyyppiä: pienet sauvat (pituus 0,5–1,3 µm), kokkoidit ( 0,25–1 µm) ja suuret sauvat (halkaisijaltaan 1–1,8 µm). Ne lisääntyvät niveljalkaisten ja sukkulamatojen soluissa . Niitä ei viljellä ravintoalustalla, mutta viljely hyönteissolulinjoilla on onnistunut.
Patogeenisuus
Joidenkin arvioiden mukaan noin 20 % kaikista hyönteislajeista [3] on saastunut Wolbachia -suvun bakteereista sekä monista muiden niveljalkaisten ja filariae-ryhmien lajeista [4] . Tärkeimmät Wolbachian aiheuttamat vaikutukset:
- Androcide on joidenkin kovakuoriaisten , perhosten ja kärpästen urosalkioiden rappeutuminen [5] [6] [7] .
- Parthenogeneesi on muutos munien kehityksessä joillakin ratsastajilla , mikä johtaa yksinomaan naaraiden ilmaantumiseen jälkeläisiin. Tällaisten Wolbachia-linjojen vaikutusmekanismi perustuu haploidisen (eli hedelmöittämättömän) tsygootin ensimmäisen mitoottisen jakautumisen pysäyttämiseen metafaasin jälkeen. Seurauksena kromosomien kaksinkertaistuminen tapahtuuja muodostuu naaras- diploidi alkio, ei miehen haploidinen alkio [8] .
- Feminisaatio on prosessi, jossa joidenkin perhosten ja puutäiden urokset muuttuvat naaraiksi estämällä androgeenisten rauhasten kehitystä ja androgeenituotantoa sekä estämällä androgeenin vaikutusta kohdesoluihin [9] [10] [11] . Lisäksi bakteerilla on myös toinen feminisoiva ominaisuus: Wolbachian keinotekoisen siirron jälkeen miespuoliset vastaanottajat saavat intersukupuolisen fenotyypin , joka liittyy bakteerien vaikutukseen jo kehittyneeseen androgeeniseen rauhaseen.
- Sytoplasminen yhteensopimattomuus - ilmenee alkioiden nopeana rappeutumisena, joka on saatu tartunnan saaneen miehen hedelmöittämällä munat [12] . Sytoplasminen yhteensopimattomuus on yleisin Wolbachian aiheuttama vaikutus, ja se voi olla yksi- tai kahdenvälinen. Yksipuolinen havaittu risteyttäessä tartunnan saaneita uroksia ja tartunnan saamattomia naaraita - uroskromosomisarja tuhoutuu kokonaan tai osittain hedelmöityksen jälkeen. Kahdenvälinen yhteensopimattomuus havaitaan, jos naaras ja uros ovat infektoituneet eri Wolbachia-kannoilla, ja havaitaan lähes täydellinen lisääntymiseristys. Kuitenkin, jos naaras saa tartunnan samalla Wolbachia-kannasta kuin uros, isän kromosomit eivät tuhoudu ja munasta kehittyy normaali tartunnan saanut yksilö.
Positiivinen vaikutus omistajaan
Haittojen lisäksi Wolbachia tuo etuja omistajilleen. Bakteerien parantumisen jälkeen joidenkin hyönteisten hedelmällisyyden ja kunnon on havaittu heikkenevän [13] [14] . Wolbachia -suvun bakteerit ovat välttämättömiä myös filariaen normaalille toiminnalle [15] , jonka yhteydessä etsitään menetelmää filariaasin parantamiseksi tuhoamalla symbioottinen Wolbachia [16] .
Wolbachia - geenien liittäminen isäntägenomiin
Viime aikoina on todistettu Wolbachia-geenien tunkeutuminen sen isäntien genomiin useissa filaria- ja hyönteislajeissa. Drosophila ananassaen genomista löydettiin lähes täydellinen Wolbachia-genomi (> 1 miljoonaa emäsparia), muiden isäntälajien genomista - sen fragmentteja (noin kolmasosasta genomista lyhyisiin 500 emäsparin fragmentteihin). Callosobruchus chinensis -kuoriaisella , jonka kromosomi sisältää suuren Wolbachia-genomin fragmentin, on osoitettu, että Wolbachia-geenit eivät ole transkriptionaalisesti aktiivisia, vaan useimmat niistä ovat muuttuneet pseudogeeneiksi . Tätä ilmiötä tutkineiden tutkijoiden mukaan [17] se tapahtuu isäntä-DNA:n korjauksen aikana , Wolbachia-geenit pääsevät vahingossa tumaan ja fuusioituvat vahingossa solugenomiin korjausentsyymeillä.
Loiset
Wolbachiaa loistaa Wolbachia-faagi WO -virus [18] .
Muistiinpanot
- ↑ 1 2 Suku Wolbachia : [ eng. ] // LPSN . – Leibniz Institute DSMZ . (Käytetty: 29. tammikuuta 2021) .
- ↑ Zhuravlev A. Yu . Artiodaktyylivalaat, nelisiipiset dinosaurukset, juoksevat matot... - M . : Lomonosov, 2015. - S. 187. - 288 s. - (SÄDE). — ISBN 978-5-91678-260-8 .
- ↑ Lo N., Paraskevopoulos C., Bourtzis K.; et ai. (2007). " Sellulaarisen Wolbachia pipientis -bakteerin taksonominen tila " (PDF) . International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology . DOI : 10.1099/ijs.0.64515-0 . PMID 17329802 .
- ↑ [https://web.archive.org/web/20170215021319/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10511685 Arkistoitu 15. helmikuuta 2017 Wayback Machinessa . Wolbachia -bakteerit filariaaliset sukkulamadot. [Parasitol tänään. 1999] - PubMed-tulos]
- ↑ Zakharov I. A., Goryacheva I. I., Shaikevich E. V. et ai. Wolbachia , uusi bakteeri-aine, joka aiheuttaa muutoksen sukupuolisuhteessa Adalia bipunctata L. // Genetics. 2000. V. 36. Nro 4. - S. 482-486.
- ↑ Jiggins FM, Hurst GDD, Majerus MEN Sukupuolisuhteen vääristymä Acraea encedonissa johtuu miehiä tappavasta bakteerista // Perinnöllisyys. 1998. V. 81. - P. 87-91. doi : 10.1046/j.1365-2540.1998.00357.x
- ↑ Hurst GD, Johnson AP, Schulenburg JH, Fuyama Y. Miehiä tappava Wolbachia Drosophilassa : lämpötilaherkkä ominaisuus, jolla on kynnysbakteeritiheys // Genetics . 2000. V. 156. - P. 699-709.
- ↑ Stouthamer R., Kazmer DJ Mikrobeihin liittyvän partenogeneesin sytogenetiikka ja sen seuraukset geenivirtaukselle Trichogramma-ampiaisissa // Perinnöllisyys. 1994. V. 73. P. 317-327.
- ↑ LeGrand J.-J., LeGrand-Hamelin E., Juchault P. Sukupuolen määrittäminen äyriäisissä // Biol. Rev. 1987. V. 62. P. 439-470.
- ↑ Juchault P., Rigaud T., Mocquard JP Sukupuolen määrittävien mekanismien kehitys Armadillidium vulgaren luonnonvaraisessa populaatiossa: kilpailu kahden feminisoivan loissukupuolitekijän välillä // Perinnöllisyys. 1992. V. 69. - P. 382-390.
- ↑ Gorjatšova. Wolbachia-suvun bakteerit . Haettu 23. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 24. marraskuuta 2015.
- ↑ Bressac C., Rousset F. Lisääntymisen yhteensopimattomuusjärjestelmä Drosophila simulansissa : Dapi-värjäysanalyysi Wolbachia - symbionteista siittiöiden kystissä // J. Invert. Pathol. 1993. V. 61. S. 226-230.
- ↑ Girin C., Bouletreau M. Mikro-organismeihin liittyvä variaatio isäntätartunnan tehokkuudessa loisampiaisessa Trichogramma bourarachae // Experientia. - 1995. - Voi. 52. - s. 398-402.
- ↑ Hariri AR, Werren JH, Wilkinson GS Wolbachian levinneisyys ja lisääntymisvaikutukset varsiperhoissa (Diptera: Diopsidae) // Perinnöllisyys. - 1998. - Voi. 81. - s. 254-260.
- ↑ Chirgwin SR, Coleman SU, Porthouse KH et ai. Wolbachian poistaminen Brugia pahangista liittyy läheisesti matokuolemaan ja hedelmällisyyteen, mutta se ei johda muuttuneisiin imusolmukkeiden muodostumiseen Mongolian gerbiileissä (Meriones unguiculatus) // Infect. Immun. - 2003. - Voi. 71, nro. 12. - P. 6986-6994.
- ↑ Maltseva B.M. Symbioottinen järjestelmä - filariae ja Wolbachia- bakteeri : järjestelmän evoluutio, filariaasin patogeneesi ja hoito // Eläinlääketiede. 2004. Nro 1. - S. 34-38.
- ↑ Julie C. Dunning Hotopp et ai. Laaja lateraalinen geeninsiirto solunsisäisistä bakteereista monisoluisille eukaryooteille/ Science, 2007: Voi. 317 nro. 5845, s. 1753-1756.
- ↑ Mustaleskihämähäkkimyrkyn DNA:ta sisältävä virus löydetty (insinööri) (11. lokakuuta 2016). Käyttöpäivä: 21. joulukuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 23. joulukuuta 2016.