Остреококк Таврический

Остреококк Таврический
	Продолжительность: 1 минута 55 секунд. 1:55
	Просвечивающая электронная микрофотография O. tauri клетки
Научная классификация
(без рейтинга):	Зеленые растения
Разделение:	Хлорофита
Сорт:	Мамиеллофицеи
Заказ:	Мамиэлла
Семья:	Батикокковые
Род:	Остреококк
Разновидность:	О. быки
Биномиальное имя
	Остреококк Таврический ; К. Курти и М.-Ж. Кретьенно-Дине (1995)

Ostreococcus tauri зеленых водорослей диаметром около — одноклеточный вид морских 0,8 микрометра ( мкм), самый маленький из когда-либо описанных свободноживущих ( несибиотических ) эукариотов . Он имеет очень простую ультраструктуру и компактный геном .

Являясь обычным членом мировых популяций океанического пикопланктона , этот организм играет важную роль в углеродном цикле во многих областях и часто использует световые рецепторы, называемые фототропинами, для восприятия внешнего света. ^{[ 1 ]} В последнее время O. tauri стал объектом исследований с использованием сравнительной геномики и функциональной геномики . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} поскольку он представляет интерес для исследователей из-за своего компактного генома и зеленой линии.

История

Ostreococcus tauri был обнаружен в 1994 году в лагуне Тау , Франция , в ходе годичного исследования популяции пикопланктона лагуны с помощью проточной цитометрии . Было обнаружено, что O. tauri является основным компонентом популяции пикопланктона в лагуне, а изображения клеток, полученные с помощью трансмиссионной электронной микроскопии, выявили самые маленькие из описанных ранее свободноживущих эукариотических клеток. ^{[ 6 ]} O. tauri был немедленно отнесен к классу Prasinophyceae на основании наличия характерных пигментов хлорофилла и Chlorophyceae , родственных каротиноидов . ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Однако в то же время он был отнесен вместе с порядком Mamiellales к отдельному классу Mamiellophyceae (Марин, Мелконян, 2010). ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Анатомия

Клетки имеют примерно сферическую ( кокковую ) форму, в среднем около 1 мкм в длину и 0,7 мкм в ширину. Ультраструктура клетки очень проста: она не имеет клеточной стенки и состоит из ядра , одной митохондрии , одного хлоропласта и одного аппарата Гольджи . ^{[ 6 ]} В клетках также отсутствуют жгутики .

Первоначально описывалось как содержащее 14 хромосом. ^{[ 8 ]} теперь известно, что ядро содержит 20 хромосом, ^{[ 2 ]} всего около 33 фг ДНК . ^{[ 6 ]}

Экология

Ostreococcus tauri является доминирующим видом водорослей по численности клеток в лагуне Тау на юге Франции. Предполагается, что условия, которые приводят к такому доминированию, заключаются, во-первых, в том, что лагуна используется для интенсивного выращивания моллюсков, а во-вторых, в лагуне высокие уровни меди. Первое соображение выбирает более мелкие клетки ( пикопланктон ); более крупные эукариотические виды водорослей и многие хищники более мелких водорослей преимущественно потребляются моллюсками, которые являются фильтраторами . Второе соображение направлено против цианобактерий , поскольку считается, что O. tauri лучше справляется с «неблагоприятными условиями». Считается, что избыток меди в лагуне возникает из-за сельскохозяйственных химикатов, используемых окружающими виноградниками . ^{[ 12 ]}

Использование в качестве модельного организма

Еще в 1998 году O. tauri был признан «хорошим кандидатом для биологических моделей, таких как исследования деления клеток и / или секвенирования генома». ^{[ 8 ]}

Загадочный секс

При выращивании в лаборатории O. tauri клетки гаплоидны . ^{[ 13 ]} Хотя половой жизненный цикл не описан, на возникновение загадочного пола указывает экспрессия основных генов мейоза . ^{[ 13 ]} Половой обмен, о чем свидетельствует образование генетических рекомбинантов , по-видимому, имеет место, но нечасто.

Геномика

В 2006 году геном O. tauri был секвенирован Derelle et al. . ^{[ 2 ]} Геном размером 12,56 МБ, организованный в 20 хромосом, показал чрезвычайную плотность генов и небольшое количество генов, содержащих интроны . Были идентифицированы две хромосомы с отдалёнными характеристиками (содержание G+C, структура интронов ), а именно хромосома 2 и хромосома 19. Секвенирование других видов отряда . Mamiellales показали наличие подобных отдаленных хромосом у других видов ( O. lucimarinus , ^{[ 3 ]} Микромонас пустилла ^{[ 14 ]} и Б. прасинос ^{[ 15 ]}). Геном митохондрий состоит из 44 237 пар оснований и 65 генов, а геном хлоропластов — из 71 666 пар оснований и 86 генов. ^{[ 16 ]}

Ссылки

^ Веетил, Словакия; Миттал, К; Ранджан, П; Катерия, С (июль 2011 г.). «Консервативный изолейцин в домене LOV1 нового фототропина из морской водоросли Ostreococcus tauri модулирует восстановление домена в темном состоянии» . Биохим Биофиз Акта . 1810 (7): 675–82. дои : 10.1016/j.bbagen.2011.04.008 . ПМИД 21554927 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Дерелль Э., Феррас К., Ромбо С., Рузе П., Уорден А.З., Роббенс С.,… Моро Х. (2006). Анализ генома самого маленького свободноживущего эукариота Ostreococcus tauri выявил множество уникальных особенностей. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, 103 (31), 11647–52. http://doi.org/10.1073/pnas.0604795103
^ Перейти обратно: ^а ^б Паленик Б., Гримвуд Дж., Аэртс А., Рузе П., Саламов А., Патнэм Н., … Григорьев И.В. (2007). Крошечный эукариот Ostreococcus дает геномное представление о парадоксе видообразования планктона. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, 104 (18), 7705–10. http://doi.org/10.1073/pnas.0611046104
^ Блан-Матье, Р., Верхельст, Б., Дерель, Э., Ромбо, С., Буже, Ф.-Ю., Карре, И.,… Пигано, Г. (2014). Улучшенный геном модельной морской водоросли Ostreococcus tauri разворачивается путем оценки сборок Illumina de novo. BMC Genomics, 15(1), 1103. http://doi.org/10.1186/1471-2164-15-1103.
^ Крумхольц, Э.В., Ян, Х., Вайзенхорн, П., Генри, К.С., и Либурель, IGL (2012). Реконструкция полногеномной метаболической сети пиководоросли Ostreococcus. Журнал экспериментальной ботаники, 63 (6), 2353–2362. http://doi.org/10.1093/jxb/err407
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Куртис, К. и др. (1994). Самый маленький эукариотический организм. Природа 370 : 255.
^ Кортис, К. и др. (1995). Новый морской пикоукариот – Ostreococcus tauri Gen et Sp-NOV (Chlorophyta, Prasinophyceae). Психология 34 (4): 285-292.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Куртис, К. и др. (1998). «Филогенетический анализ и размер генома Ostreococcus tauri (Chlorophyta, Prasinophyceae)» J. Phycol. 34 (5): 844–849.
^ NCBI : Мамиеллалес Моэструп, 1984 (заказ)
^ NCBI : Mamiellophyceae B.Marin & Melkonian, 2010 (класс)
^ WoRMS : Mamiellophyceae
^ Вакер, А. и др. (1996). Сохраняемый запас и динамика пикофитопланктона в лагуне Тау (северо-западное побережье Средиземного моря). Лимнология и океанография 41 (8): 1821-1828 гг.
^ Перейти обратно: ^а ^б Гримсли Н., Пекен Б., Баши С., Моро Х., Пигано Дж. (январь 2010 г.). «Загадочный секс у мельчайших эукариотических морских зеленых водорослей». Мол Биол Эвол . 27 (1): 47–54. дои : 10.1093/molbev/msp203 . ПМИД 19734297 .
^ Уорден, А.З., Ли, Дж.-Х., Мок, Т., Рузе, П., Симмонс, М.П., Аэртс, А.Л.,… Григорьев, И.В. (2009). Зеленая эволюция и динамические адаптации, выявленные по геномам морских пикоэукариот Micromonas. Наука, 324 (5924), 268–272. http://doi.org/10.1126/science.1167222
^ Моро, Х., Верхелст, Б., Кулу, А., Дерелл, Э., Ромбо, С., Гримсли, Н.,… Вандеполе, К. (2012). Функциональность генов и структура генома Bathycoccus prasinos отражают клеточную специализацию, лежащую в основе зеленой линии. Геномная биология, 13(8), R74. http://doi.org/10.1186/gb-2012-13-8-r74
^ Полная последовательность хлоропластной и митохондриальной ДНК Ostreococcus tauri: геномы органелл самых маленьких эукариот являются примерами уплотнения.

[1] Веетил, Словакия; Миттал, К; Ранджан, П; Катерия, С (июль 2011 г.). «Консервативный изолейцин в домене LOV1 нового фототропина из морской водоросли Ostreococcus tauri модулирует восстановление домена в темном состоянии» . Биохим Биофиз Акта . 1810 (7): 675–82. дои : 10.1016/j.bbagen.2011.04.008 . ПМИД 21554927 .

[Derelle_2006-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Дерелль Э., Феррас К., Ромбо С., Рузе П., Уорден А.З., Роббенс С.,… Моро Х. (2006). Анализ генома самого маленького свободноживущего эукариота Ostreococcus tauri выявил множество уникальных особенностей. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, 103 (31), 11647–52. http://doi.org/10.1073/pnas.0604795103

[Palenik_2007-3] Перейти обратно: ^а ^б Паленик Б., Гримвуд Дж., Аэртс А., Рузе П., Саламов А., Патнэм Н., … Григорьев И.В. (2007). Крошечный эукариот Ostreococcus дает геномное представление о парадоксе видообразования планктона. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, 104 (18), 7705–10. http://doi.org/10.1073/pnas.0611046104

[Blanc-Mathieu_2014-4] Блан-Матье, Р., Верхельст, Б., Дерель, Э., Ромбо, С., Буже, Ф.-Ю., Карре, И.,… Пигано, Г. (2014). Улучшенный геном модельной морской водоросли Ostreococcus tauri разворачивается путем оценки сборок Illumina de novo. BMC Genomics, 15(1), 1103. http://doi.org/10.1186/1471-2164-15-1103.

[Krumholz_2012-5] Крумхольц, Э.В., Ян, Х., Вайзенхорн, П., Генри, К.С., и Либурель, IGL (2012). Реконструкция полногеномной метаболической сети пиководоросли Ostreococcus. Журнал экспериментальной ботаники, 63 (6), 2353–2362. http://doi.org/10.1093/jxb/err407

[Courties_94-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Куртис, К. и др. (1994). Самый маленький эукариотический организм. Природа 370 : 255.

[Courties_95-7] Кортис, К. и др. (1995). Новый морской пикоукариот – Ostreococcus tauri Gen et Sp-NOV (Chlorophyta, Prasinophyceae). Психология 34 (4): 285-292.

[Courties_98-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с Куртис, К. и др. (1998). «Филогенетический анализ и размер генома Ostreococcus tauri (Chlorophyta, Prasinophyceae)» J. Phycol. 34 (5): 844–849.

[9] NCBI : Мамиеллалес Моэструп, 1984 (заказ)

[10] NCBI : Mamiellophyceae B.Marin & Melkonian, 2010 (класс)

[11] WoRMS : Mamiellophyceae

[Vaquer_96-12] Вакер, А. и др. (1996). Сохраняемый запас и динамика пикофитопланктона в лагуне Тау (северо-западное побережье Средиземного моря). Лимнология и океанография 41 (8): 1821-1828 гг.

[Grimsley2010-13] Перейти обратно: ^а ^б Гримсли Н., Пекен Б., Баши С., Моро Х., Пигано Дж. (январь 2010 г.). «Загадочный секс у мельчайших эукариотических морских зеленых водорослей». Мол Биол Эвол . 27 (1): 47–54. дои : 10.1093/molbev/msp203 . ПМИД 19734297 .

[Worden_2009-14] Уорден, А.З., Ли, Дж.-Х., Мок, Т., Рузе, П., Симмонс, М.П., Аэртс, А.Л.,… Григорьев, И.В. (2009). Зеленая эволюция и динамические адаптации, выявленные по геномам морских пикоэукариот Micromonas. Наука, 324 (5924), 268–272. http://doi.org/10.1126/science.1167222

[Moreau_2012-15] Моро, Х., Верхелст, Б., Кулу, А., Дерелл, Э., Ромбо, С., Гримсли, Н.,… Вандеполе, К. (2012). Функциональность генов и структура генома Bathycoccus prasinos отражают клеточную специализацию, лежащую в основе зеленой линии. Геномная биология, 13(8), R74. http://doi.org/10.1186/gb-2012-13-8-r74

[16] Полная последовательность хлоропластной и митохондриальной ДНК Ostreococcus tauri: геномы органелл самых маленьких эукариот являются примерами уплотнения.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]