Stichodactyla helianthus - Stichodactyla helianthus

Stichodactyla helianthus
Stichodactyla helianthus (2) .jpg
Stichodactyla helianthus на острове Кулебра, Пуэрто-Рико
Научная классификация
Королевство:
Animalia
Тип:
Книдария
Учебный класс:
Антозоа
Заказ:
Актиниария
Семья:
Stichodactylidae
Род:
Stichodactyla
Разновидность:
S. helianthus
Биномиальное имя
Stichodactyla helianthus
Эллис, 1768 г.

Stichodactyla helianthus, широко известный как солнечный анемон, это актинии семьи Stichodactylidae. Подсолнечник происходит от греческих слов ἡλιος (что означает солнце) и ἀνθος, что означает цветок. S. helianthus большой, зеленый, сидячий, ветреница ковровидная, из Карибский бассейн. Обитает на мелководье с умеренным и сильным течением.

Общие характеристики

Stichodactyla helianthus это тропическая ветреница, широко известная как «солнечная ветреница» и входящая в отряд актиниарий.,[1] который включает морских анемонов класса Anthozoa. Обнаруженные Эллисом в 1786 году, эти организмы, как и все Anthozoa, документально подтверждены отсутствием крышки - известковой раковины круглой формы.[2] Anthozoans также обладают кольцевой митохондриальной ДНК и сифоноглифами (бороздками с ресничками) в стенке глотки.[3] Другой преобладающий признак - наличие кишечнополостных вокруг центральной полости тела,[4] который разделен четкими перегородками. Что касается репродуктивного различия, этот вид не имеет стадии медузы и проявляет исключительно стадию полипа. Таксономический идентификатор для S. helianthus это 6123.[5]

Морфология

Эти организмы обитают в особом роде Stichodactylidae или «ковровых анемонах». Определяются их отличной морфологией, S. helianthus это большие сидячие анемоны в диаметре от 10 до 20 см. Их цвет бывает золотисто-коричневым, желтым и зеленым. Они обладают множеством покрытых нематоцистами щупалец, которые покрывают их уплощенный ротовой диск. Нематоцисты играют большую роль в хищничестве и защите, выделяя токсины.[6]

Распространение и среда обитания

Солнечные анемоны - это морские организмы, которые распространены на мелководных участках морского дна, обычно на глубинах от 1 до 10 м.[7] Этот вид эпибентосный. Обычно называемый карибским солнечным анемоном, S. helianthus преимущественно обитают в Карибском и Западно-Атлантическом морях. Кроме того, они были обнаружены у побережья США, Канады, Коста-Рики и Белиза.

S. helianthus могут жить поодиночке, но обычно живут плотными скоплениями, например, в рифовых образованиях.[8]

Симбиоз

Periclimenes rathbunae в S. helianthus, Остров Сан-Сальвадор, Багамы

Как и многие другие анемоны, S. helianthus может служить «центром» для мутуалистических сетей видов, и было документально подтверждено, что они живут в симбиозе с другими организмами.[9] Симбиоз относится к тесной ассоциации между организмами двух разных видов, в то время как по крайней мере один организм приносит пользу.[10]

Эти организмы-симбионты существенно различаются и могут включать эндосимбионтов водорослей, таких как зооксантеллы, крабы-анемоны и креветки-анемоны. В частности, Symbiodinium spp. зооксантеллы, которые были исследованы для установления сложных взаимоотношений с солнечными анемонами, вплоть до координации клеточных циклов с хозяевами.[11] Другой эндосимбионт - это Clibanarius tricolor, или синоногий краб-отшельник, который, как известно, живет в симбиозе в Карибском и Индо-Тихоокеанском регионах. Этот краб использует поверхность анемона в качестве «микроместа обитания» и защищен от вредных токсинов анемона съемными покрытиями на поверхности своего тела.[12] Другой широко изученный эндосимбионт - это креветка-анемон. Hayes et al. сообщили о сожительстве солнечных анемонов с Periclimenes rathbunae, также называемыми креветками солнечного анемона, случайным образом, что может напрямую зависеть от размера анемона в Вест-Индии.[13] В другом исследовании Periclimenes yucatanicus, или «пятнистые креветки-чистильщики», дополнительно наблюдались в симбиозе с Stichodactyla helianthus в заливе Флорида.[14]

Производство токсинов

Структура Стихолизина II

Как и многие другие морские анемоны, S. helianthus выделяет различные токсины, которые могут служить различным целям, таким как захват добычи, защита и защита от хищников. В частности, Sticholysin II (St II) представляет собой цитолизин, который был выделен из нематоцист Sun Anemones и дополнительно исследован методом иммунопероксидазного окрашивания (включая структуру - Pennington et al.). Basulto et al. делает вывод, что Sticholysin II выполняет исключительную роль в физиологии анемона, включая хищничество и пищеварение.[15] Другое исследование выявило аналогичный лизин, известный как Sticholysin I (St I), что предполагает наличие нескольких изоформ одного и того же лизина.[16] Эти два стихолизина были дополнительно расширены Альваресом и др., Тогда как они описаны как «порообразующие токсины».[17]

S. helianthus также способны продуцировать полипептидные нейротоксины.[18] Кем и др. сообщает об исследовании, в котором недавно обнаруженный вариант актиниидного нейротоксина, а именно Sh 1, был извлечен из S. helianthus и дал генетическое сходство с токсином II Heteractic paumotensis., другим видом в семействе Stichodactylidae.[19]

Медицинское применение

S. helianthus демонстрирует множество многообещающих применений в области медицины из-за его способности вырабатывать токсины. ShK-186, пептидный ингибитор, представляет собой токсин, который ранее использовался в клинических испытаниях для потенциального лечения аутоиммунных заболеваний.[20][21] Он был далее разработан в «исследуемый препарат», известный как Далазатид, в котором он нацелен на вызывающие заболевания клетки, соответствующие заболеваниям, включая диабет 1 типа, красную волчанку и рассеянный склероз. [22]

Вышеупомянутые цитолизины, St I и St II, также продемонстрировали фармакологический потенциал в исследованиях на моделях морских свинок с прямым воздействием на нервную и сердечную активность.[23] Благодаря своей способности ингибировать протеазу, ShPI-1 является еще одним токсином с медицинским потенциалом. Этот токсин является «неспецифическим ингибитором» и представляет собой вариант с «повышенным биомедицинским потенциалом» его ингибирующих свойств.[24] Хотя многие из этих токсинов требуют дальнейших исследований, S. helianthus имеет большой потенциал в биомедицинских приложениях для производства токсинов.

Рекомендации

  1. ^ "Черви - Мировой регистр морских видов - Stichodactyla Helianthus (Ellis, 1768)". Marinespecies.Org, 2020 ..
  2. ^ «Морские беспозвоночные - переджаберные». Polarlife.Ca, 2020, http://www.polarlife.ca/organisms/inverts/marine_inverts/prosobranchs.htm. .
  3. ^ Печеник, Ян А. Биология беспозвоночных. Нью-Йорк: Высшее образование Макгроу-Хилла, 2010 г.
  4. ^ . "Coelenteron | Книдарианская анатомия". Британская энциклопедия, 2020, https://www.britannica.com/science/coelenteron..
  5. ^ . "Обозреватель таксономии (Stichodactyla Helianthus)". Ncbi.Nlm.Nih.Gov, 2020, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?mode=Info&id=6123&lvl=3&keep=1&srchmode=1&unlock&lin=s&log_op=lineage_toggle..
  6. ^ . "Stichodactyla Helianthus - Обзор | Прямые научные темы". Sciencedirect.Com, 2020, https://www.sciencedirect.com/topics/biochemistry-genetics-and-molecular-biology/stichodactyla-helianthus..
  7. ^ .Charpin, Флоран. «Солнечная ветреница - Stichodactyla Helianthus - Сент-Джон, ЮСВИ - Фото 2 - Тропические рифы». Reefguide.Org, 2020, https://reefguide.org/pixhtml/sunanemone2.html..
  8. ^ Печеник, Ян А. Биология беспозвоночных. Нью-Йорк: Высшее образование Макгроу-Хилла, 2010.
  9. ^ .Dimond, J. L. et al. «Отношения между клеточными циклами хозяина и симбионта у морских анемонов и их симбиотических динофлагеллят». Биологический бюллетень 225 (2013): 102 - 112 ..
  10. ^ Печеник, Ян А. Биология беспозвоночных. Нью-Йорк: Высшее образование Макгроу-Хилла, 2010 г.
  11. ^ .Dimond, J. L. et al. «Отношения между клеточными циклами хозяина и симбионта у морских анемонов и их симбиотических динофлагеллят». Биологический бюллетень 225 (2013): 102 - 112 ..
  12. ^ .Colombara, Alexandra M et al. «Сегрегация местообитаний и структура популяции карибских морских анемонов и связанных с ними ракообразных на коралловых рифах в заливе Акумаль, Мексика». Бюллетень морских наук 93 (2017): 1025-1047 ..
  13. ^ .Hayes, Floyd & Trimm, Neville. (2008). Экология распространения креветки-анемона Periclimenes rathbunae, ассоциирующейся с морской анемоном Stichodactyla helianthus на Тобаго, Вест-Индия. Науплиус. 16 ..
  14. ^ .Silbiger, N. J. и M. J. Childress. 2008. Межвидовые различия в распределении креветок-анемонов и выборе хозяев в флоридских ключах (США): последствия для сохранения морской среды. Бюллетень морских наук 83: 239–345 ..
  15. ^ .Басулто А., Перес В.М., Ноа Ю., Варела С., Отеро А.Дж., Пико М.С. Иммуногистохимическое нацеливание цитолизинов морского анемона на щупальца, мезентериальные филаменты и изолированные нематоцисты Stichodactyla helianthus. J Exp Zool A Comp Exp Biol. 1 марта 2006 г .; 305 (3): 253-8 ..
  16. ^ Ланио, Мария Элиана и др. «Очистка и характеристика двух гемолизинов из Stichodactyla Helianthus». Токсикон, том 39, вып. 2-3, 2001, с. 187-194.
  17. ^ .Alvarez C, Mancheño JM, Martínez D, Tejuca M, Pazos F, Lanio ME. Стихолизины, два порообразующих токсина, продуцируемые анемоном Stichodactyla helianthus Карибского моря: их взаимодействие с мембранами ..
  18. ^ .Andreotti, Nicolas et al. «Лечебное значение пептидов из ядов животных». Комплексные натуральные продукты II, 2010, стр. 287-303 ..
  19. ^ . Уильям Р. Кем, Бенн Партен, Майкл В. Пеннингтон, Дэвид А. Прайс и Бен М. Данн. 1989. Выделение, характеристика и аминокислотная последовательность полипептидного нейротоксина, встречающегося в морской анемоне Stichodactyla helianthus. Biochemistry 28 (8), 3483-3489.
  20. ^ .Пеннингтон, Майкл и Червински, Анджей и Нортон, Раймонд. (2017). Пептидные препараты на основе яда: текущее состояние и потенциал. Биоорганическая и медицинская химия. 26.10.2016 / j.bmc.2017.09.029.
  21. ^ .Tarcha, Eric J. et al. «Прочные фармакологические ответы от пептида Shk-186, специфического ингибитора канала Kv1.3, который подавляет Т-клеточные медиаторы аутоиммунного заболевания». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии, том 342, вып. 3, 2012, с. 642-653.
  22. ^ .Алмейда, Мария. «Далазатид (ранее Шк-186) от рассеянного склероза». Новости рассеянного склероза сегодня, 2016, https://multiplesclerosisnewstoday.com/dalazatide-formerly-shk-186-multiple-sclerosis/..
  23. ^ .García, T & Martinez, Duvi & Palmero, A & Soto, C & Tejuca, Mayra & Pazos, Fabiola & Menendez, Roberto & Alvarez, Carlos & Garateix, Anoland. (2009). Фармакологические эффекты двух цитолизинов, выделенных из морского анемона Stichodactyla helianthus. Журнал биологических наук. 34. 891-8.
  24. ^ .García-Fernández, Rossana et al. «Два варианта основного ингибитора сериновой протеазы из морской ветреницы Stichodactyla Helianthus, экспрессируемой в Pichia Pastoris». Protein Expression And Purification, vol 123, 2016, pp. 42-50.