Trypanosomatida — группа одноклеточных кинетопластидных организмов, отличающихся наличием только одного жгутика . Название происходит от греческих слов «трипано » (сверло) и «сома » (тело) из-за движения некоторых видов трипаносоматид, напоминающего штопор. Все представители являются исключительно паразитическими , встречаются преимущественно у насекомых . [1] У некоторых родов в жизненном цикле присутствует вторичный хозяин, которым может быть позвоночное животное , беспозвоночное животное или растение . К ним относятся несколько видов, вызывающих серьезные заболевания у человека. [2] Некоторые трипаносоматиды являются внутриклеточными паразитами , за важным исключением Trypanosoma brucei .
Три рода диксены (два хозяина в жизненном цикле) — Leishmania , Phytomonas и Trypanosoma . Остальные моноксены (один хозяин в жизненном цикле). Паратрипаносома, по-видимому, является первой развивающейся ветвью этого порядка. В Trypanosomatidae известно пятнадцать родов и три подсемейства — Blechomonadinae , Leishmaniinae и Strigomonadinae . Для родов подсемейства Strigomonadinae характерно наличие облигатных внутриклеточных бактерий рода Kinetoplastibacterium . [ нужна цитата ]
Некоторые трипаносоматиды занимают только одного хозяина , в то время как многие другие гетероксены : они живут более чем в одном виде хозяев в течение своего жизненного цикла. Этот гетероксенный жизненный цикл обычно включает кишечник кровососущего насекомого и кровь и/или ткани позвоночного животного . Более редкие хозяева включают других кровососущих беспозвоночных, таких как пиявки [ 7] и другие организмы, такие как растения . На разных стадиях жизненного цикла разные виды претерпевают различные морфологии, причем большинство из них имеют как минимум две разные морфологии. Обычно формы промастигот и эпимастигот обнаруживаются у насекомых-хозяев, формы трипомастигот - в кровотоке млекопитающих , а амастиготы - во внутриклеточной среде. [ нужна цитата ]
Среди часто изучаемых примеров T. brucei , T. congolense и T. vivax являются внеклеточными, тогда как T. cruzi и Leishmania spp. являются внутриклеточными. [8] Трипаносоматиды на внутриклеточных стадиях экспрессируютБелки δ-амастин на их поверхности. [8] де Пайва и др. , 2015 освещает роль δ-амастинов во внутриклеточном успехе. [8]
В жизненных циклах трипаносоматид появляется множество различных морфологических форм, отличающихся главным образом положением, длиной и местом прикрепления жгутика к клеточному телу . Кинетопласт тесно связан с базальным тельцем у основания жгутика, и все виды трипаносоматид имеют одно ядро . Большинство из этих морфологий можно обнаружить на стадиях жизненного цикла у всех родов трипаносоматид, однако определенные морфологии особенно распространены в определенном роде. Различные морфологии первоначально были названы по роду, в котором эта морфология обычно встречалась, хотя эта терминология сейчас используется редко из-за потенциальной путаницы между морфологией и родом. Современная терминология произошла от греческого; «мастиг», что означает кнут (имеется в виду жгутик), и приставка, указывающая расположение жгутика на клетке. Например, форма амастиготы (приставка «а-», что означает отсутствие жгутика) также известна как лейшманиальная форма, поскольку все лейшмании имеют стадию жизненного цикла амастиготы. [ нужна цитата ]
Амастигота (лейшманиал). [10] Амастиготы являются распространенной морфологией на внутриклеточной стадии жизненного цикла млекопитающих-хозяев. Все лейшмании имеют амастиготную стадию жизненного цикла. Амастиготы Leishmania особенно малы и относятся к числу самых маленьких эукариотических клеток. Жгутик очень короткий, лишь немного выступает за жгутиковый карман.
Промастигота (лептомонада).[10]Форма промастиготы является распространенной морфологией насекомых-хозяев. Жгутик расположен впереди ядра и не прикреплен к телу клетки. Кинетопласт расположен впереди ядра, вблизи переднего конца тела.
Эпимастигота (критидиальная).[10]Эпимастиготы являются распространенной формой у насекомых-хозяев, а Crithidia и Blastocrithidia , оба паразиты насекомых, проявляют эту форму в течение своего жизненного цикла. Жгутик выходит из клетки перед ядром и на части своей длины соединяется с телом клетки волнистой мембраной. Кинетопласт расположен между ядром и передним концом.
Трипомастигота (трипаносомальная).[10]Эта стадия характерна для рода Trypanosoma в кровотоке млекопитающих-хозяев, а также для инфекционных метациклических стадий у мух-переносчиков. У трипомастиготкинетопластрасположен вблизи заднего конца тела, а жгутик на большей части своей длины прикреплен к телу клетки волнистой мембраной.
Опистомастигота (герпетомонада).[10]Более редкая морфология, при которой жгутик сзади ядра проходит через длинную бороздку в клетке.
Эндомастигота .[11]Морфотип, при котором жгутик не выходит за пределы глубокого жгутикового кармана.
Амастигота : СЭМ- микрофотография амастиготы формы Leishmania mexicana в искусственных цветах . Тело клетки показано оранжевым цветом, а жгутик красным. 219 пикселей/мкм.
Промастигота : СЭМ -микрофотография промастиготы формы Leishmania mexicana в искусственных цветах . Тело клетки показано оранжевым цветом, а жгутик красным. 119 пикселей/мкм.
Трипомастигота : СЭМ- микрофотография проциклической формы Trypanosoma brucei в искусственных цветах . Тело клетки показано оранжевым цветом, а жгутик красным. 84 пикселей/мкм.
Другие особенности
Примечательными характеристиками трипаносоматид являются способность осуществлять транс-сплайсинг РНК и наличие гликосом , которыми ограничивается большая часть их гликолиза . Ацидокальцисома , еще одна органелла , была впервые обнаружена в трипаносомах. [12]
Бактериальный эндосимбионт
Известно, что шесть видов трипаносоматид несут дополнительный протеобактериальный эндосимбионт , называемый TPE (трипаносоматидные протеобактериальные эндосимбионты). Эти трипансоматиды ( Strigomonas oncopelti , S. culicis , S. galati , Angomonas desouzai и A. deanei ), в свою очередь, известны как SHT, обозначающие трипаносоматид, содержащих симбионтов. Все такие симбионты имеют общее эволюционное происхождение и отнесены к роду Candidatus « Kinetoplastibacterium ». [13]
Как и многие симбионты, бактерии имеют значительно уменьшенный геном по сравнению со своими свободноживущими родственниками родов Taylorella и Achromobacter . ( GTDB обнаруживает родственного рода Proftella , симбионта Diaphorina citri .) [14] Отражая их неспособность жить в одиночку, они потеряли гены, отвечающие за важные биологические функции, вместо этого полагаясь на хозяина. Они модифицировали свое подразделение для синхронизации с хостом. По крайней мере, у S. culicis TPE помогает хозяину, синтезируя гем [13] и производя необходимые ферменты, оставаясь привязанными к кинетопласту . [15]
Рекомендации
^ Подлипаев С (май 2001 г.). «Чем больше насекомых-трипаносоматид изучается, тем более разнообразными появляются Trypanosomatidae». Международный журнал паразитологии . 31 (5–6): 648–52. дои : 10.1016/S0020-7519(01)00139-4. ПМИД 11334958.
^ Симпсон АГ, Стивенс-младший, Люкс Дж; Стивенс; Люкс (апрель 2006 г.). «Эволюция и разнообразие жгутиконосцев кинетопластид». Тенденции в паразитологии . 22 (4): 168–74. дои : 10.1016/j.pt.2006.02.006. ПМИД 16504583.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ «Трипаносомоз, африканский человек (сонная болезнь)» . www.who.int . Архивировано из оригинала 20 апреля 2018 года . Проверено 14 мая 2020 г.
^
Рего, Фелипе Д.; Соареш, Родриго Педро (2021). «Lutzomyia longipalpis: обновленная информация об этом переносчике песчаных мух». Анаис да Академия Бразилиа де Сиенсиас . 93 (3). дои : 10.1590/0001-37652021XXXX . hdl : 11336/166702 . PMID 33950136. S2CID 233743387. e20200254.
Этот обзор цитирует это исследование.
Аббаси, Ибрагим; Транкозу Лопо де Кейруш, Артур; Кирштейн, Оскар Дэвид; Насереддин, Абдельмаджид; Хорвиц, Бен-Цион; Хайлу, Асрат; Салах, Икрам; Мота, Тьяго Фейтоса; Фрага, Дебора Биттенкур Моте (13 ноября 2018 г.). «Растительнопитающиеся москиты-флеботомины, переносчики лейшманиоза, предпочитают Cannabis sativa». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (46): 11790–11795. Бибкод : 2018PNAS..11511790A. дои : 10.1073/pnas.1810435115 . ПМК 6243281 . PMID 30373823. S2CID 53112660.
^ Пойнар, Г. (2008). «Lutzomyia adiketis sp. n. (Diptera: Phlebotomidae), переносчик Paleoleishmania neotropicum sp. n. (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) в доминиканском янтаре». Паразиты и переносчики . 1 (1): 22. дои : 10.1186/1756-3305-1-22 . ПМК 2491605 . ПМИД 18627624.
^ Пойнар, Г. (2005). « Triatoma dominicana sp. n. (Hemiptera: Reduviidae: Triatominae) и Trypanosoma antiquus sp. n. (Stercoraria: Trypanosomatidae), первое ископаемое свидетельство векторной ассоциации триатоминов-трипаносоматид». Трансмиссивные и зоонозные болезни . 5 (1): 72–81. дои : 10.1089/vbz.2005.5.72. ПМИД 15815152.
^ [1] Архивировано 12 мая 2021 г. в Wayback Machine «Новая линия трипаносом от австралийских позвоночных и наземных кровососущих пиявок (Haemadipsidae)».
^ abc Сильва Перейра, Сара; Триндаде, Сандра; Де Нис, Мариана; Фигейредо, Луиза М. (2019). «Тканевой тропизм при паразитарных заболеваниях». Открытая биология . 9 (5): 190036. doi :10.1098/rsob.190036. ПМК 6544988 . ПМИД 31088251.
^ аб Сильва, Вероника Сантана да; Мачадо, Карлос Ренато (2022). «Секс у простейших: новый взгляд на механизмы размножения трипаносоматид». Генетика и молекулярная биология . 45 (3): e20220065. doi : 10.1590/1678-4685-GMB-2022-0065. ПМЦ 9552303 . ПМИД 36218381.
^ abcde Hoare, Сесил А.; Уоллес, Франклин Г. (1966). «Стадии развития жгутиконосцев трипаносоматид: новая терминология». Природа . 212 (5068): 1385–6. Бибкод : 1966Natur.212.1385H. дои : 10.1038/2121385a0. S2CID 4164112.
^ Мерзляк, Екатерина; Юрченко Вячеслав; Колесников Александр Александрович; Александров Кирилл; Подлипаев Сергей А.; Маслов, Дмитрий А. (01 марта 2001 г.). «Разнообразие и филогения трипаносоматид насекомых на основе генов малых субъединиц рРНК: полифилия лептомонад и бластокритидий ». Журнал эукариотической микробиологии . 48 (2): 161–169. doi :10.1111/j.1550-7408.2001.tb00298.x. PMID 12095103. S2CID 13880469.
^ Докампо Р., де Соуза В., Миранда К., Ролофф П., Морено С.Н.; Де Соуза; Миранда; Рохлофф; Морено (март 2005 г.). «Ацидокальцисомы - сохраняются от бактерий до человека». Обзоры природы Микробиология . 3 (3): 251–61. doi : 10.1038/nrmicro1097. PMID 15738951. S2CID 31935658.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ аб Алвес, Дж. М.; Серрано, МГ; Майя да Силва, форвард; Фогтли, LJ; Матвеев А.В.; Тейшейра, ММ; Камарго, EP; Бак, Джорджия (2013). «Эволюция генома и филогеномный анализ Candidatus Kinetoplastibacterium, бетапротеобактериальных эндосимбионтов Strigomonas и Angomonas». Геномная биология и эволюция (GBE) . 5 (2): 338–50. дои : 10.1093/gbe/evt012 . ПМЦ 3590767 . ПМИД 23345457.
^ "GTDB - Дерево g__Kinetoplastibacterium" . gtdb.ecogenomic.org . Архивировано из оригинала 20 декабря 2022 г. Проверено 20 декабря 2022 г.
^ де Соуза, В.; Мотта, MC (1999). «Эндосимбиоз простейших семейства Trypanosomatidae». Письма FEMS по микробиологии . 173 (1): 1–8. дои : 10.1111/j.1574-6968.1999.tb13477.x . ПМИД 10220875.
Бутикофер П., Руепп С., Бошунг М., Родити I; Руепп; Бошунг; Родити (сентябрь 1997 г.). «Проциклин GPEET является основным поверхностным белком проциклических культуральных форм штамма 427 Trypanosoma brucei brucei». Биохимический журнал . 326 (Часть 2): 415–23. дои : 10.1042/bj3260415. ПМЦ 1218686 . ПМИД 9291113.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Дин С., Маркетти Р., Кирк К., Мэтьюз К.Р.; Маркетти; Кирк; Мэтьюз (май 2009 г.). «Семейство поверхностных транспортеров передает сигнал дифференцировки трипаносом». Природа . 459 (7244): 213–7. Бибкод : 2009Natur.459..213D. дои : 10.1038/nature07997. ПМЦ 2685892 . ПМИД 19444208.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Энгстлер М., Бошарт М.; Бошарт (ноябрь 2004 г.). «Холодовой шок и регуляция перемещения поверхностных белков вызывают сенсибилизацию к индукторам стадийной дифференциации Trypanosoma brucei». Гены и развитие . 18 (22): 2798–811. дои : 10.1101/gad.323404. ПМЦ 528899 . ПМИД 15545633.
Хофер А., Стевердинг Д., Чабес А., Брун Р., Теландер Л.; Стивединг; Чабес; Брун; Теландер (май 2001 г.). «CTP-синтетаза Trypanosoma brucei: мишень для лечения африканской сонной болезни». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (11): 6412–6. Бибкод : 2001PNAS...98.6412H. дои : 10.1073/pnas.111139498 . ПМК 33482 . ПМИД 11353848.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Легрос Д., Оливье Дж., Гастеллу-Эчегорри М. и др. (июль 2002 г.). «Лечение африканского трипаносомоза человека - текущая ситуация и потребности в исследованиях и разработках». Ланцет инфекционных заболеваний . 2 (7): 437–40. дои : 10.1016/S1473-3099(02)00321-3. hdl : 10144/18268 . ПМИД 12127356.
Мэтьюз КР (январь 2005 г.). «Клеточная биология развития Trypanosoma brucei». Журнал клеточной науки . 118 (Часть 2): 283–90. дои : 10.1242/jcs.01649. ПМЦ 2686837 . ПМИД 15654017.
Мэтьюз КР, Галл К; Чайка (июнь 1994 г.). «Доказательства взаимодействия между развитием клеточного цикла и началом дифференциации между формами жизненного цикла африканских трипаносом». Журнал клеточной биологии . 125 (5): 1147–56. дои : 10.1083/jcb.125.5.1147. ПМК 2120053 . ПМИД 8195296.
Моррисон Л.Дж., Марчелло Л., Маккалок Р.; Марчелло; Маккалок (декабрь 2009 г.). «Антигенная вариация африканской трипаносомы: молекулярные механизмы и фенотипическая сложность» (PDF) . Клеточная микробиология . 11 (12): 1724–34. дои : 10.1111/j.1462-5822.2009.01383.x. PMID 19751359. S2CID 26552797. Архивировано (PDF) из оригинала 20 октября 2021 г. Проверено 10 июля 2019 г.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Сид Дж.Р., Венк М.А.; Венк (июнь 2003 г.). «Роль перехода от длинного тонкого к короткому коренастому в жизненном цикле африканских трипаносом». Кинетопластидная биология и болезни . 2 (1): 3. дои : 10.1186/1475-9292-2-3 . ПМК 165594 . ПМИД 12844365.
Шадан С. (май 2009 г.). «Микробиология: сигналы к переменам». Природа . 459 (7244): 175. Бибкод : 2009Natur.459..175S. дои : 10.1038/459175a . ПМИД 19444199.
Шервин Т., Галл К.; Чайка (июнь 1989 г.). «Цикл деления клеток Trypanosoma brucei brucei : время маркеров событий и цитоскелетных модуляций». Философские труды Королевского общества Б. 323 (1218): 573–88. Бибкод : 1989RSPTB.323..573S. дои : 10.1098/rstb.1989.0037. ПМИД 2568647.
«Африканский трипаносомоз». Всемирная организация здравоохранения . Август 2006 г. Архивировано из оригинала 4 декабря 2016 г. Проверено 5 октября 2020 г.
Вудкок, Гарольд Меллор (1911). «Трипаносомы» . В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . Том. 27 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 340–347.(В сети). Комплексный обзор естественной истории организмов.
Внешние ссылки
Викискладе есть медиафайлы по теме Trypanosomatida .
Trykipedia, онтологии, специфичные для трипаносоматид