stringtranslate.com

Сиона кишечная

Ciona кишечная (иногда известная под общим названием оболочника вазы ) — это асцидия (морская асцидия), оболочник с очень мягкой оболочкой. Его латинское название буквально означает «столп кишечника», имея в виду тот факт, что его тело представляет собой мягкую, полупрозрачную колоннообразную структуру, напоминающую массу кишечника, прорастающую из камня. [1] Это глобально распространенный космополитический вид. С тех пор, как Линней описал этот вид, Ciona интестиналис использовался в качестве модельного хордового беспозвоночного в биологии развития и геномике. [2] Исследования, проведенные в период с 2005 по 2010 год, показали, что существует как минимум два, а возможно, и четыре родственных вида. [3] [4] [5] Совсем недавно было показано, что один из этих видов уже был описан как Cionaробуста . [6] Антропогенным путем этот вид проник в различные части мира и известен как инвазивный вид . [7] [8]

Хотя Линней первым отнес этот вид к типу моллюсков, Александр Ковалевский обнаружил во время развития личиночную стадию, похожую на головастика, которая демонстрирует сходство с позвоночными. Недавние молекулярно-филогенетические исследования, а также филогеномные исследования подтверждают, что асцидии являются ближайшими беспозвоночными родственниками позвоночных. [9] Его полный геном был секвенирован с использованием образца из Хаф-Мун-Бэй в Калифорнии, США, [10] показал очень маленький размер генома, менее 1/20 человеческого генома, но имел ген, соответствующий почти каждой семье. генов у позвоночных.

Описание

Ciona кишечная - одиночная оболочка с цилиндрическим мягким студенистым телом длиной до 20 сантиметров (8 дюймов). Окраска тела и окраска дистального конца сифонов являются основными внешними признаками, отличающими сестринские виды внутри видового комплекса. [11]

Тело Сионы похоже на мешочек и покрыто оболочкой, представляющей собой секрет эпидермальных клеток. Тело прикрепляется постоянным основанием, расположенным на заднем конце, а противоположный конец имеет два отверстия — буккальный и предсердный сифоны. Вода всасывается в асцидию через буккальный (оральный) сифон и покидает предсердие через предсердный сифон (клоакальный).

Экология

Ciona кишечная - гермафродитный разбрасыватель , но не может самооплодотворяться. [12] Яйца и сперма при высвобождении могут оставаться в толще воды от 1 до 2 дней, а личинки свободно плавают от 2 до 10 дней.

Ciona кишечная считается инвазивным видом и растет плотными скоплениями на любом плавучем или подводном субстрате, особенно на искусственных конструкциях, таких как сваи, оборудование для аквакультуры, поплавки и корпуса лодок, в нижней и субприливной зонах. Он часто растет вместе с другими организмами-обрастателями или на них. Считается, что он распространяется на новые территории главным образом через загрязнение корпуса. Поскольку его личинки могут жить до 10 дней, этот вид также может передаваться через выброс льяльных или балластных вод.

Потенциального воздействия C. кишечной палочки и ее проникновения в новые места обитания можно избежать, поэтому большинство агентств предлагают сборщикам рыбы и моллюсков избегать перемещения выловленных моллюсков и рыболовных снастей в другие районы, а также тщательно сушить снасти перед транспортировкой, а также осмотр корпусов лодок. Они также рекомендуют при необходимости тщательно очистить их, продезинфицировать отбеливателем или уксусом и высушить перед перемещением в другие места. Агентства также рекомендовали утилизировать любые организмы, удаленные из корпусов лодок или снастей на суше, а также сливать трюмные воды на сушу или дезинфицировать их.

Половое размножение

Ciona интестиналис — гермафродит, который практически одновременно выпускает сперму и яйцеклетки в окружающую морскую воду. C. кишечная самостерильна и поэтому использовалась для изучения механизма самонесовместимости. [13] Считается, что молекулы самораспознавания/несамораспознавания играют ключевую роль в процессе взаимодействия между сперматозоидами и желточной оболочкой яйцеклетки. Похоже, что распознавание «своего/чужого» у асцидий, таких как C. кишечная, механически аналогично системам самонесовместимости у цветковых растений . [13] Самонесовместимость способствует ауткроссингу , который обеспечивает адаптивное преимущество в каждом поколении, маскируя вредные рецессивные мутации (т.е. генетическую комплементацию ). [14]

Передача сигналов ячейки

Обнаружено , что у асцидий C.intineliis каннабиноидные рецепторы типов CB1 и CB2 нацелены на аксоны , что указывает на древнюю роль каннабиноидных рецепторов в качестве аксональных регуляторов передачи нейронных сигналов . [15]

Генетика

Ciona кишечная была одним из первых животных, полный секвенирование генома которой было проведено в 2002 году. У нее относительно небольшой геном (около 160 МБП ), состоящий из 14 пар хромосом и около 16 000 генов. [16]

Hox-гены

Проект анализа генома выявил девять Hox-генов , а именно Ci-Hox1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12 и 13. [10] Ciona savigni , ближайший родственник Ciona pestis , также имеет такой же набор. Hox-генов. Организация Hox-генов известна только для C. интестиналиса среди асцидий. Девять генов Hox расположены на двух хромосомах; Ci-Hox1–10 на одной хромосоме и Ci-Hox12 и 13 на другой. Межгенные расстояния внутри генов Ciona Hox чрезвычайно велики. Семь Hox-генов, Ci-Hox1–10, распределены примерно на половине длины хромосомы. Сравнение с экспрессией и расположением Hox-генов у других видов позволяет предположить, что Hox-гены в геномах асцидий находятся в состоянии рассеяния. [17]

GEVI

Большинство генетически закодированных индикаторов напряжения основаны на потенциал-чувствительном домене C.intinalis (Ci-VSD).

Трансферрин

Существует один ортолог трансферрина , который отличается от ортологов моделей позвоночных и еще больше отличается от нехордовых . [18]

Каротиноидный метаболизм

Ретинолдегидрогеназа –​CiRdh10 – раскрыто Беляевой и др. 2015. [19]

Рекомендации

  1. ^ Лейн, Ник (14 июня 2010 г.). Восхождение жизни: десять великих изобретений эволюции. WW Нортон и компания. п. 192. ИСБН 978-0393338669.
  2. ^ Сато, Нори (2003). «Личинка головастика асцидии: сравнительное молекулярное развитие и геномика». Обзоры природы Генетика . 4 (4): 285–295. дои : 10.1038/nrg1042. PMID  12671659. S2CID  27548417.
  3. ^ Сузуки, Михо М; Нисикава Т; Птица А (2005). «Геномные подходы выявляют неожиданную генетическую дивергенцию у Ciona интестиналиса ». Джей Мол Эвол . 61 (5): 627–635. Бибкод : 2005JMolE..61..627S. дои : 10.1007/s00239-005-0009-3. PMID  16205978. S2CID  5173.
  4. ^ Капути, Луизи; Андреакис Н; Мастрототаро Ф; Чирино П; Василло М; Сордино П (2007). «Загадочное видообразование модельного хордового беспозвоночного». Труды Национальной академии наук США . 104 (22): 9364–9369. Бибкод : 2007PNAS..104.9364C. дои : 10.1073/pnas.0610158104 . ПМК 1890500 . ПМИД  17517633. 
  5. ^ Жан, А; Масисаак Х.Дж.; Кристеску М.Э. (2010). «Инвазионная генетика комплекса видов Ciona интестиналиса : от регионального эндемизма к глобальной однородности». Молекулярная экология . 19 (21): 4678–4694. дои : 10.1111/j.1365-294x.2010.04837.x. PMID  20875067. S2CID  205363202.
  6. ^ Брунетти, Риккардо; Гисси С; Пеннати Р; Кайччи Ф; Гаспарини Ф; Манни Л. (2015). «Морфологическое свидетельство того, что молекулярно определяемые Ciona интестиналис типа A и типа B относятся к разным видам: Cionarobusta и Cionaintelistalis». Журнал зоологической систематики и эволюционных исследований . 53 (3): 186–193. дои : 10.1111/jzs.12101 . hdl : 11577/3155577 .
  7. ^ Блюм, JC; Чанг, Алабама; Лильестрём, М.; Шенк, Мэн; Стейнберг, МК; Руис, генеральный менеджер (2007). «Неаборигенная одиночная асцидия Ciona интестиналис (L.) снижает видовое богатство». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 342 : 5–14. дои : 10.1016/j.jembe.2006.10.010.
  8. Херридж, Пол (11 июня 2013 г.). «Ваза-оболочник приземлилась». Южная газета . Мэристаун, Ньюфаундленд и Лабрадор. Архивировано из оригинала 28 июня 2013 года . Проверено 26 июня 2013 г.
  9. ^ Патнэм, Нью-Хэмпшир; Баттс Т; Ферье DE; Ферлонг РФ; Феллстен Ю; и другие. (июнь 2008 г.). «Геном амфиоксуса и эволюция кариотипа хордовых». Природа . 453 (7198): 1064–71. Бибкод : 2008Natur.453.1064P. дои : 10.1038/nature06967 . ПМИД  18563158.
  10. ^ аб Дехал, П; Сато Ю; Кэмпбелл Р.К.; и другие. (декабрь 2002 г.). «Проект генома Ciona кишечной: понимание происхождения хордовых и позвоночных» (PDF) . Наука . 298 (5601): 2157–2166. Бибкод : 2002Sci...298.2157D. дои : 10.1126/science.1080049. PMID  12481130. S2CID  15987281. Архивировано из оригинала (PDF) 22 сентября 2017 г. Проверено 26 сентября 2019 г.
  11. ^ Сато, Ацуко; Сато Н; Епископ JDD (2012). «Полевая идентификация комплекса видов асцидий Cionaintinaliis в районе симаториев». Морская биология . 159 (7): 1611–1619. дои : 10.1007/s00227-012-1898-5. S2CID  84148906.
  12. ^ Харада, Ю; Такаги Ю; и другие. (2008). «Механизмы самоплодия хордовых-гермафродитов». Наука . 320 (5875): 548–50. дои : 10.1126/science.1152488 . PMID  18356489. S2CID  12250316.
  13. ^ аб Савада Х., Морита М., Ивано М. (август 2014 г.). «Механизмы самораспознавания себя/несамостоятельности при половом размножении: новый взгляд на систему самонесовместимости, присущую цветковым растениям и животным-гермафродитам». Биохим. Биофиз. Рез. Коммун . 450 (3): 1142–8. дои : 10.1016/j.bbrc.2014.05.099. ПМИД  24878524.
  14. ^ Бернштейн Х., Байерли Х.К., Хопф Ф.А., Мишод Р.Э. (сентябрь 1985 г.). «Генетические повреждения, мутации и эволюция пола». Наука . 229 (4719): 1277–81. Бибкод : 1985Sci...229.1277B. дои : 10.1126/science.3898363. ПМИД  3898363.
  15. ^ Элфик, Морис Р. (05 декабря 2012 г.). «Эволюция и сравнительная нейробиология передачи сигналов эндоканнабиноидов». Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 367 (1607): 3201–3215. дои : 10.1098/rstb.2011.0394. ISSN  0962-8436. ПМЦ 3481536 . ПМИД  23108540. 
  16. ^ Сёгути, Эйичи; Кавасима, Такеши; Нисида-Умехара, Тизуко; Мацуда, Ёичи; Сато, Нори (2005). «Молекулярно-цитогенетическая характеристика хромосом Ciona кишечной ». Зоологическая наука . 22 (5): 511–6. дои : 10.2108/zsj.22.511. hdl : 2433/57195 . PMID  15930823. S2CID  22661234.
  17. ^ Икута, Тетсуро и Хидетоши Сайга. «Организация Hox-генов у асцидий: настоящее, прошлое и будущее». Динамика развития 233.2 (2005): 382-89.
  18. ^ Габальдон, Тони; Кунин, Евгений В. (04 апреля 2013 г.). «Функциональные и эволюционные последствия ортологии генов». Обзоры природы Генетика . 14 (5). Портфолио природы : 360–366. дои : 10.1038/nrg3456. ISSN  1471-0056. ПМЦ 5877793 . ПМИД  23552219. 
  19. ^ Бедуа, Алиса М.Х.; Паркер, Хьюго Джонатан; Крумлауф, Робб (23 августа 2021 г.). «Передача сигналов ретиноевой кислоты при сегментации заднего мозга позвоночных: эволюция и диверсификация». Разнообразие . 13 (8). MDPI : 398. doi : 10.3390/d13080398 . ISSN  1424-2818. S2CID  238675287. (HJP ORCID 0000-0001-7646-2007) .

Внешние ссылки