Блохмания - Blochmannia

Блохмания[1]
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Гамма-протеобактерии
Заказ:
Enterobacterales
Семья:
Энтеробактерии
Род:
Candidatus Блохмания
Как и другие виды рода муравьев Camponotus (муравьи-плотники ), дровосек С. pennsylvanicus (показано здесь) обладает облигатным бактериальным эндосимбионтом Блохмания.

Блохмания это род из симбиотические бактерии нашел в плотник муравей. Есть более 1000 разновидность этих муравьев и, по состоянию на 2014 г., более 30 видов муравьев-плотников, которые были исследованы, все содержат ту или иную форму Блохмания.[2][3] Бактерии заполнили клетки, известные в настоящее время как представители этого рода Блохмания были впервые обнаружены зоологом Ф. Блохманном в яичниках и средней кишке насекомых в 1880-х годах.[4][5] В 2000 г. Candidatus Блохмания был предложен как отдельный род.[5]

Эндосимбиоз, или когда Блохмания бактерии и муравьи-хозяева соединились, это произошло около 30-40 миллионов лет назад.[2] При сравнении двух видов Блохмания который расходился эволюционно около 15-20 миллионов лет назад, крайнее сходство между их генами означает Блохмания бактерии имеют высокий уровень генетическое сохранение.[6] Большое количество генетических сохранение предполагаю, что Блохмания генам не хватает некоторых рекомбинация механизмы.[6]

Блохмания Бактерии обнаружены в средней кишке муравьев-плотников, а также в яичниках самок муравьев-плотников.[4] Блохмания важен для синтеза незаменимых и заменимых аминокислот, в том числе тирозин, и это помогает муравью перерабатывать азот.[2][7] В Блохмания бактерии улучшают питание муравьев, и при этом они также важны для общего здоровья колония муравьев.[7] Согласно исследованию Zientz et al., Блохмания улучшает здоровье колонии муравьев в целом, потому что рабочие муравьи используют "трофалаксис и система регургитации для обеспечения колонии пищей.[7] Когда контрольные колонии, у которых Блохмания сравнивали с группами, в которых рабочие муравьи получали антибиотики для снижения уровня Блохмания , здоровье контрольной колонии было превосходным.[7] Зинц предлагает, чтобы этот начальник фитнес колоний контрольных муравьев вероятно из-за Блохмания улучшение питательных качеств пищи, которую рабочие муравьи поставляют молодым муравьям, поскольку последствия для здоровья Блохмания кажется, уменьшается по мере взросления муравья.[7]

Блохмания бактерии чувствительны к теплу. В одном эксперименте при повышенном нагревании до 99,87 ° F (37,7 ° C) в течение 4 недель более 99% Блохмания исчез.[8] Однако даже после 16 недель такого теплового воздействия можно обнаружить небольшое количество Блохмания выжил.[8] По словам исследователей Фан и Вернегрин, этот эксперимент предполагает, что Блохмания муравьи могут быть уязвимы для последствия глобального потепления.[8]

Рекомендации

  1. ^ "Candidatus Blochmannia floridanus (Candidatus Blochmannia floridanus) Genome Browser Gateway". Браузер генома UCSC. Группа биоинформатики генома Калифорнийского университета в Санта-Крус.
  2. ^ а б c Фельдхаар, Хайке; Страка, Йозеф; Кришке, Маркус; Бертольд, Кристина; Штоль, Саша; Мюллер, Мартин; Гросс, Рой (2007). «Улучшение питания всеядных муравьев-плотников эндосимбионтом Блохманнией». BMC Биология. 5 (1): статья № 48. Дои:10.1186/1741-7007-5-48. ЧВК  2206011. PMID  17971224.
  3. ^ Он, Хонг; Вэй, Конг; Уиллер, Диана (20 апреля 2014 г.). «Сообщества кишечных бактерий, ассоциированные с выращиваемыми в лабораторных условиях и собранными в полевых условиях муравьями Camponotus fragilis (Formicidae: Formicinae)». Современная микробиология. 69 (3): 292–302. Дои:10.1007 / s00284-014-0586-8. PMID  24748441.
  4. ^ а б Зауэр, Кристина; Дудачек, Дитер; Hölldobler, Bert; Гросс, Рой (сентябрь 2002 г.). "Тканевая локализация эндосимбиотической бактерии" Candidatus Blochmannia floridanus "у взрослых и личинок муравья-плотника Camponotus floridanus". Прикладная и экологическая микробиология. 68 (9): 4187–4193. Дои:10.1128 / AEM.68.9.4187-4193.2002. ЧВК  124124. PMID  12200264.
  5. ^ а б Зауэр, Кристина; Стакебрандт, Эрко; Гадау, Юрген; Hölldobler, Bert; Гросс, Рой (2000). «Систематические взаимоотношения и совместное родство бактериальных эндосимбионтов и их видов-хозяев-плотников-муравьев: предложение нового таксона Candidatus Blochmannia gen. Nov». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 50 (5): 1877–1886. Дои:10.1099/00207713-50-5-1877. PMID  11034499.[постоянная мертвая ссылка ]
  6. ^ а б Дегнан, Патрик; Лазарь, Адам; Вернегрин, Дженнифер (август 2005 г.). «Последовательность генома Blochmannia pennsylvanicus указывает на параллельные эволюционные тенденции среди бактериальных мутуалистов насекомых». Геномные исследования. 15 (8): 1023–1033. Дои:10.1101 / гр.3771305. ЧВК  1182215. PMID  16077009.
  7. ^ а б c d е Зинц, Эвелин; Бейерт, Иво; Гросс, Рой; Фельдхаар, Хайке (сентябрь 2006 г.). «Актуальность эндосимбиоза Blochmannia floridanus и муравьев-плотников на разных этапах жизненного цикла хозяина». Прикладная и экологическая микробиология. 72 (9): 6027–6033. Дои:10.1128 / AEM.00933-06. ЧВК  1563639. PMID  16957225.
  8. ^ а б c Фань, Юнлян; Вернегрин, Дженнифер (октябрь 2013 г.). «Не могу переносить жару: высокая температура истощает бактериальные эндосимбионты муравьев». Микробная экология. 66 (3): 727–733. Дои:10.1007 / s00248-013-0264-6. ЧВК  3905736. PMID  23872930.