stringtranslate.com

Бухнера апхидикола

Buchnera aphidicola , представитель Pseudomonadota и единственный вид в роде Buchnera , является основным эндосимбионтом тлей, и был изучен на примере гороховой тли Acyrthosiphon pisum . [2] Считается, что у Buchnera был свободноживущий грамотрицательный предок, похожий на современных Enterobacterales , таких как Escherichia coli . Buchnera имеет диаметр 3 мкм и обладает некоторыми ключевыми характеристиками своих родственников Enterobacterales, такими как грамотрицательная клеточная стенка. Однако, в отличие от большинства других грамотрицательных бактерий, у Buchnera отсутствуют гены для производства липополисахаридов для ее внешней мембраны. Длительная связь с тлями и ограничение кроссинговера из-за строго вертикальной передачи привели к удалению генов, необходимых для анаэробного дыхания , синтеза аминосахаров , жирных кислот , фосфолипидов и сложных углеводов . [3] Это привело не только к одному из самых маленьких известных геномов среди всех живых организмов, но и к одному из самых генетически стабильных. [3]

Симбиотические отношения с тлями начались между 160 и 280 миллионами лет назад [4] и сохранились благодаря материнской передаче и совместному видообразованию . У тлей развился двудольный бактериом, содержащий от шестидесяти до восьмидесяти клеток бактериоцитов , в которых ограничивается жизненный цикл Buchnera , связанной с тлями. [5] Зрелая тля может нести приблизительно 5,6 × 10 6 клеток Buchnera . Buchnera утратила регуляторные факторы, что позволяет непрерывно перепроизводить триптофана и других аминокислот . Каждый бактериоцит содержит несколько везикул , симбиосом, полученных из клеточной мембраны .

Геном

Размеры различных геномов Buchnera находятся в диапазоне от 600 до 650 кб и кодируют порядка 500–560 белков. Многие также содержат одну или две плазмиды (размером от 2,3 до 11 кб). [6]

Как и в случае со многими эндосимбионтами , Эббот и Моран (2002) обнаружили, что Buchnera в Pemphigus obesinymphae подвергается относительно высокому генетическому дрейфу (т.е. относительно всех организмов). Об этом свидетельствует чрезвычайно низкий полиморфизм генов и некоторые несинонимичные варианты . [7]

Бухнераи вирусы растений

Buchnera также увеличивает передачу вирусов растений , производя симбионин, белок , который связывается с вирусной оболочкой и защищает ее внутри тли. Это повышает вероятность того, что вирион выживет и сможет заразить другое растение, когда тля будет питаться в следующий раз. [4]

История

Бактерия Buchnera была названа в честь Пола Бухнера Полом Бауманном и его аспирантом, и первая молекулярная характеристика симбиотической бактерии была проведена Бауманном с использованием Buchnera . Первоначальные исследования Buchnera позже привели к исследованиям симбионтов многих групп насекомых, которые проводились многочисленными исследователями, включая Пола и Линду Бауманн, Нэнси Моран, Серапа Аксоя и Роя Гросса, которые вместе исследовали симбионтов тлей, мух цеце, муравьев, цикадовых, мучнистых червецов, белокрылок, листоблошек и других.

Ссылки

  1. ^ "Buchnera". Список названий прокариот, имеющих место в номенклатуре . Получено 28 апреля 2018 г.
  2. ^ Дуглас, AE (январь 1998 г.). «Пищевые взаимодействия в симбиозах насекомых и микроорганизмов: тли и их симбиотические бактерии Buchnera». Annual Review of Entomology . 43 (1): 17–37. doi :10.1146/annurev.ento.43.1.17. ISSN  0066-4170. PMID  15012383.
  3. ^ ab Gil, Rosario; Sabater-Muñoz, Beatriz; Latorre, Amparo; Silva, Francisco J.; Moya, Andrés (2002). «Экстремальное сокращение генома у Buchnera spp.: к минимальному геному, необходимому для симбиотической жизни». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (7): 4454–4458. doi : 10.1073/pnas.062067299 . ISSN  0027-8424. JSTOR  3058325. PMC 123669. PMID  11904373 . 
  4. ^ ab Banerjee, S; Hess, D; Majumder, P; Roy, D; Das, S (2004). «Взаимодействие листового агглютинина Allium sativum с группой шаперонина уникального рецепторного белка, выделенного из бактериального эндосимбионта горчичной тли». Журнал биологической химии . 279 (22): 23782–9. doi : 10.1074/jbc.M401405200 . PMID  15028723.
  5. ^ Бауманн, Пол (октябрь 2005 г.). «Биология бактериоцит-ассоциированных эндосимбионтов сосущих растительные соки насекомых». Annual Review of Microbiology . 59 (1): 155–189. doi :10.1146/annurev.micro.59.030804.121041. ISSN  0066-4227. PMID  16153167.
  6. ^ ван Хэм, Руланд CHJ; Камербек, Джудит; Паласиос, Кармен; Рауселл, Каролина; Абаскаль, Федерико; Бастолла, Уго; Фернандес, Хосе М.; Хименес, Луис; Постиго, Марина (21 января 2003 г.). «Редуктивная эволюция генома Buchnera aphidicola». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (2): 581–586. дои : 10.1073/pnas.0235981100 . ISSN  0027-8424. ПМК 141039 . ПМИД  12522265. 
  7. ^ Кирхбергер, Пол К.; Шмидт, Мариан Л.; Охман, Ховард (2020-09-08). «Изобретательность бактериальных геномов». Ежегодный обзор микробиологии . 74 (1). Ежегодные обзоры : 815–834. doi :10.1146/annurev-micro-020518-115822. ISSN  0066-4227.

Внешние ссылки