Мастигамеба - Mastigamoeba

Мастигамеба
Альген I. (Schizophyceen, Flagellaten, Peridineen) (1910) (17950796051) .jpg
Мастигамеба виды, рис. 1-4, рис. 16–18
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
(без рейтинга):
Амебозоа
Учебный класс:
Архамебы
Семья:
Мастигамебиды
Род:
Мастигамеба
Разновидность

М. aspera
М. баламути
М. hylae
М. инвертирует
М. longfilum
М. punctachora
М. шизофрения
М. сетоса
М. симплекс

Синонимы

Phreatamoeba

Мастигамеба это род группы Archamoebae протисты. Мастигамеба характеризуются как анаэробный, амитохондриатные организмы, которые являются полиморфными. Их доминирующая стадия жизненного цикла - амебоидная жгутик. Хотя виды, как правило, живут свободно. эндобиотик виды были описаны.

Род относительно мало изучен и вызывает разногласия относительно состава рода. В настоящее время описано 9 видов Мастигамеба. У них много общего с другими архамебами, такими как Мастигелла и Entamoeba.

Мастигамеба часто упоминается как Phreatamobea. Эти два понятия являются синонимами, и их классификация часто вызывает споры среди исследователей.

Это включает в себя Мастигамеба баламути.[1]

Мастигамеба инвертная теперь классифицируется как Breviata анафема.[2]

История

Мастигамеба был описан как род видов, характеризующихся амебоидным тельцем с цитоплазмой на основе гиалина и жгутиком. Из-за его сходства с такими родами, как Мастигелла и Мастигина, род Мастигамеба был определен в 1891, чтобы включать только организмы со следующими признаками: амебоидные жгутиконосцы с цитоплазмой на основе гиалина, прямая связь между жгутиком и ядром, латеральные псевдоподы и ядро ​​удлиненной формы.[3] На протяжении ХХ века сотни видов были описаны в рамках рода Мастигамеба только по внешним морфологическим признакам. Однако недавние открытия, касающиеся жизненных циклов, показали, что отдельный организм принимает множество морфологий на протяжении своего жизненного цикла, что ставит под сомнение количество описанных видов.[4] В настоящее время подтверждено 9 видов Мастигамеба, и многие другие утверждают. Том Кавалье-Смит описал класс Archamoebae в 1983 году и среди других включил отряд Mastigamoebid, который включает в себя род Мастигамеба. [5]

Исторически амебоидные жгутиконосцы считались пелобионтами, что включает мастигамебид и пеломиксид.[5]

Существуют разногласия по поводу наименования рода. Мастигамеба и род Phreatamoeba теперь считаются синонимами некоторыми исследователями, хотя другие оспаривают это.[6]

Среда обитания и экология

Мастигамеба являются разновидностью пелобионтов. Пелобионты считаются микротоксичный; они процветают в средах с 10-20% атмосферного кислорода, например, в верхних слоях ила или песка, или на поверхности водо-донных отложений мелких прудов. Некоторые из них были обнаружены на очистных сооружениях. Пелобионты обычно встречаются по всему миру, и исследования подтверждают их обширное присутствие в регионах с умеренным климатом в Европе и Северной Америке.[7] Среды обитания обычно включают пресноводные реки и озера, с наибольшим изобилием организмов в стоячей воде, где обычна среда с низким содержанием кислорода. Также обнаружено, что в морской среде обитают пелобионты. Места обитания пелобионтов богаты органикой.

Хотя большинство пелобионтов живут свободно, некоторые из них считаются эндобиотиками, что означает, что они выживают только в кишечнике хозяев. Эти члены полностью аноксичны и хорошо себя чувствуют в областях с низким pH. Они были обнаружены у различных позвоночных и беспозвоночных, особенно у приматов и собак.[8]

Описание

Мастигамеба характеризуются как амебоидные жгутиконосцы с гиалиновой цитоплазмой. Гиалиновая цитоплазма прозрачная. Мастигамеба полиморфны; они переключаются между несколькими морфологиями на протяжении своего жизненного цикла. Они могут существовать в виде амебоидных жгутиконосцев, афлагеллятных амеб, многоядерных амеб и цист.[9]

Мастигамеба делятся на две основные клады. К кладе A относятся те виды, которые имеют более широкий и крупный жгутик (например, М. баламути). В кладу B входят более мелкие, с узкими жгутиками (например, М. симплекс). Уроиды присутствуют в видах типа A, тогда как у видов типа B вместо них присутствует задняя псевдоножка. Виды типа A обычно вырастают до 200 мкм в длину, а виды типа B обычно меньше 80 мкм в длину. Длина жгутика колеблется от 10 мкм до 60 мкм.[10]

Единственный жгутик состоит из структуры микротрубочек 9 + 2. Жгутиковый аппарат состоит из единого базального тела, от которого отходит жгутик. Существует микротрубочковый конус, который напрямую соединяет жгутиковый аппарат с ядром. У видов типа А этот конус широкий и отходит от основания и боковых концов базального тела. У видов типа B этот конус узкий и отходит только от основания базального тела. Жгутиковый аппарат расположен впереди и помогает двигаться.[3]

Снаружи кювета покрыта тонким неравномерно распределенным слоем органического нитевидного материала. Эти нити проходят параллельно ячейке и имеют толщину 1 мкм в самом широком месте. Химический состав этого внеклеточного покрытия неизвестен. Немного Мастигамеба имеют шипы, неравномерно распределенные по клетке. Эти шипы полые, и их состав неизвестен. В органическом слое иногда встречаются симбионты прокариотического происхождения. Личность и родство этих симбионтов неизвестны.[11]

Стадия кисты окружена стеной неизвестного состава. Стадия кисты одноядерная, заполнена гранулами.[9]

Мастигамеба лишены диктиосом Гольджи, хотя основные функции Гольджи сохраняются с помощью родственных элементов в эндомембранной системе. Эндоплазматический ретикулум содержит несколько связанных структур и различные пузырьки, которые выполняют основные функции диктиосомы Гольджи.

Пероксисомы присутствуют не у всех архамеб. Исследования показывают, что некоторые Мастигамеба содержат пероксисомальные белки.

Все архамебы амитохондриаты, что означает, что в них отсутствуют типичные митохондрии. Митохондрии в Мастигамеба были уменьшены или изменены до форм, которые все еще сохраняют некоторую митохондриальную функцию или имеют измененные функции.

Такие виды, как М. баламути имеют митохондриальные связанные органеллы, называемые гидрогеносомы. Эти функции производят АТФ путем частичного анаэробного окисления пирувата. Гидрогеносомы потеряли свой геном и цепь переноса электронов. Они производят водород в качестве побочного продукта. Гидрогеносомы были сформированы из митохондрий в результате потери стадий аэробной жизни. Биосинтез железо-серных кластеров превратился в цитозольную функцию через событие латерального переноса генов.[12]

У других видов уменьшены митохондриальные органеллы, называемые митосомами. Они уменьшились настолько, что их единственная функция - биосинтез железо-серных кластеров. У них нет функции метаболизма энергии, и в результате организмы должны получать энергию другими способами. Чтобы восполнить потерю продукции АТФ, амитохондриатные организмы приобрели способность импортировать АТФ.[12]

Основная трофическая форма Мастигамеба представляет собой одноядерный амебовидный жгутик, хотя некоторые виды имеют многоядерную морфологию. М. шизофрения имеет до 10 ядер в многоядерной стадии.[13] В M. balamuthi, преобладающая трофическая форма - многоядерная, в которой она может иметь до 46 ядер. Размножение происходит путем митоза и последующего бутонирования. Когда они многоядерные, это приводит к неравным ядрам среди дочерних клеток.[9]

Практическое значение

Мастигамеба баламути это самый известный вид Мастигамеба, поскольку он служил модельным организмом для изучения и исследования амитохондриальных организмов.[14] Метод биосинтеза железо-серного кластера и его перемещение из митохондрий в цитозоль широко изучался в М. баламути. Остатки митохондрий в М. баламути считаются промежуточной стадией дегенерации между типичными митохондриями и более редуцированными митосомами, обнаруженными у других видов архамеб.[1]

Рекомендации

  1. ^ а б Gill, E .; Diaz-Triviño, S .; Barberà, M .; Silberman, J .; Stechmann, A .; Gaston, D .; Tamas, I .; Роджер, А. (2007). «Новые органеллы, связанные с митохондриями в анаэробной амебе Mastigamoeba balamuthi». Молекулярная микробиология. 66 (6): 1306–1320. Дои:10.1111 / j.1365-2958.2007.05979.x. PMID  18045382.
  2. ^ Уокер, G .; Dacks, J .; Мартин Эмбли, Т. (2006). "Ультраструктурное описание Breviata anathema, n. Gen., n. Sp., Организма, ранее изученного как" Mastigamoeba inctens"". Журнал эукариотической микробиологии. 53 (2): 65–78. Дои:10.1111 / j.1550-7408.2005.00087.x. PMID  16579808.
  3. ^ а б Френзель, Джо (декабрь 1891 г.). "Untersuchungen über die mikroskopische Fauna Argentiniens: Vorläufiger Bericht". Archiv für Mikroskopische Anatomie (на немецком). 38 (1): 1–24. Дои:10.1007 / BF02954385. ISSN  0176-7364.
  4. ^ Бернар, Кэтрин; Симпсон, Аластер Г. Б.; Паттерсон, Дэвид Дж. (Май 2000 г.). «Некоторые свободноживущие жгутиконосцы (протисты) из бескислородных местообитаний». Офелия. 52 (2): 113–142. Дои:10.1080/00785236.1999.10409422. ISSN  0078-5326.
  5. ^ а б Кавальер-Смит Т. (1983) Классификация шести царств и объединенная филогения. В: Schenk HEA, Schwemmler WS, редакторы. Эндоцитобиология II: внутриклеточное пространство как олигогенетическое. Берлин: Walter de Gruyter & Co., стр. 1027–1034.
  6. ^ Милютина Ирина А .; Алешин, Владимир В .; Микрюков, Кирилл А .; Кедрова, Ольга С .; Петров, Николай Б. (июль 2001 г.). «Необычно длинный ген рибосомной РНК малой субъединицы, обнаруженный в амитохондриальной амебофлагелляте Pelomyxa palustris: его рРНК предсказала вторичную структуру и филогенетическое значение». Ген. 272 (1–2): 131–139. Дои:10.1016 / S0378-1119 (01) 00556-X. PMID  11470518.
  7. ^ Ларсен, Джейкоб; Паттерсон, Дэвид Дж. (Август 1990 г.). «Некоторые жгутиконосцы (Protista) из тропических морских отложений». Журнал естественной истории. 24 (4): 801–937. Дои:10.1080/00222939000770571. ISSN  0022-2933.
  8. ^ Уокер, Г., Задробилкова, Э., и Цепицка, И. (2017). Archamoebae. Справочник протистов, 1349-1403.
  9. ^ а б c Чавес, Лоуренс А .; Баламут, Уильям; Гонг, Томас (август 1986). «Световое и электронное микроскопическое исследование новой полиморфной свободноживущей амебы, Phreatamoeba balamuthi n. G., N. Sp. 1». Журнал протозоологии. 33 (3): 397–404. Дои:10.1111 / j.1550-7408.1986.tb05630.x. PMID  3746722.
  10. ^ Птачкова, Элишка; Костыгов Алексей Юрьевич; Чистякова, Людмила В .; Фальтейсек, Лукаш; Фролов Александр Олегович; Паттерсон, Дэвид Дж .; Уокер, Жизель; Чепицка, Иван (май 2013). «Эволюция архамеб: морфологические и молекулярные данные для пелобионтов, включая Rhizomastix, Entamoeba, Iodamoeba и Endolimax». Протист. 164 (3): 380–410. Дои:10.1016 / j.protis.2012.11.005. PMID  23312407.
  11. ^ Фролов, А.О .; Чистякова, Л. В .; Малышева М. Н. (февраль 2011 г.). «Световое и электронно-микроскопическое исследование Pelomyxa flava sp.n. (архамебы, пелобионтиды)». Клеточная и тканевая биология. 5 (1): 81–89. Дои:10.1134 / S1990519X1101007X. ISSN  1990-519X.
  12. ^ а б Чан, Ка Вай; Слотбум, Дирк-Ян; Кокс, Сиан; Эмбли, Т. Мартин; Фабр, Оливье; ван дер Гизен, Марк; Хардинг, Мэрилин; Хорнер, Дэвид С .; Кунджи, Эдмунд Р. (Апрель 2005 г.). «Новый переносчик АДФ / АТФ в митосоме микроаэрофильного паразита человека Entamoeba histolytica» (PDF). Текущая биология. 15 (8): 737–742. Дои:10.1016 / j.cub.2005.02.068. PMID  15854906.
  13. ^ Simpson, Alaştair G.B .; Бернар, Кэтрин; Фенчел, Том; Паттерсон, Дэвид Дж. (Январь 1997 г.). "Организация Mastigamoeba schizophrenia n. Sp .: Еще одно свидетельство ультраструктурной идиосинкразии и простоты у протистов пелобионтов". Европейский журнал протистологии. 33 (1): 87–98. Дои:10.1016 / S0932-4739 (97) 80024-7.
  14. ^ Гилл, Эрин Э .; Диас-Тривиньо, Сара; Барбера, Мария Хосе; Зильберман, Джеффри Д .; Стехманн, Александра; Гастон, Дэниел; Тамаш, Ивица; Роджер, Эндрю Дж. (2007-10-17). «Новые органеллы, связанные с митохондриями, в анаэробной амебе Mastigamoeba balamuthi: Новые органеллы, связанные с митохондриями, в M. balamuthi». Молекулярная микробиология. 66 (6): 1306–1320. Дои:10.1111 / j.1365-2958.2007.05979.x. PMID  18045382.