Диктиостелиум

Диктиостелиум
	диктиостелиума Плодовые тела
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Тип:	амебозоа
Сорт:	Диктиостелия
Заказ:	Диктиостелида
Семья:	Диктиостелииды
Род:	Диктиостелиум ; Краткий.
Типовой вид
	Диктиостелиум мукороидес ; Брефельд 1869 г.
Синонимы
	Heterosphondylium Traub 1977 ном. обнаженный. нон Нэгели 1862 г. ; Гиалостилбум Удеманс 1885 г. ;

Одиночная амебоидная клетка *Dictyostelium* с сократительной вакуолью.

Dictyostelium — род одно- и многоклеточных эукариотических фаготрофных бактериоядных животных . Хотя они относятся к протистам и никоим образом не являются грибковыми , их традиционно называют « слизевиками ». Они присутствуют в большинстве наземных экосистем как нормальный и часто обильный компонент почвенной микрофлоры и играют важную роль в поддержании сбалансированных популяций бактерий в почвах. ^[1]^[2]

Род Dictyostelium относится к отряду Dictyosteliida , так называемым клеточным слизевикам или социальным амебам. В свою очередь порядок находится в инфрафилуме Mycetozoa . Члены отряда Protista представляют большой теоретический интерес в биологии, поскольку обладают аспектами как одноклеточной , так и многоклеточности . Отдельные клетки в самостоятельной фазе распространены на органических детритах или во влажных почвах и пещерах. В этой фазе они являются амебами . Обычно амебные клетки растут обособленно и кочуют самостоятельно, питаясь преимущественно бактериями. Однако после голодания они взаимодействуют, образуя многоклеточные структуры. Группы, насчитывающие до 100 000 клеток, сигнализируют друг другу, высвобождая хемоаттрактанты, такие как циклический АМФ (цАМФ) или глорин . Затем они сливаются посредством хемотаксиса , образуя агрегат, который окружается внеклеточным матриксом. Агрегат образует плодовое тело, клетки которого индивидуально дифференцируются на разные компоненты конечной структуры. ^[3] У некоторых видов вся совокупность может двигаться коллективно, образуя структуру, известную как грекс или «слизень», прежде чем окончательно сформировать плодовое тело. Основные процессы развития, такие как дифференциальная сортировка клеток, формирование паттернов, стимул-индуцированная экспрессия генов и регуляция типа клеток, являются общими для Dictyostelium и многоклеточных животных . Более подробную информацию см. в семействе Dictyostelid .

Открытие

Клеточная слизевика раньше считалась грибами после их открытия Брефельдом в 1869 году. Хотя в некоторых отношениях они напоминают грибы, их включили в царство Протиста. ^[4] Отдельные клетки по своему движению и питанию напоминают маленькие амебы, поэтому их называют миксамебами. D. discoideum — наиболее изученный представитель рода.

Черты

Большую часть своей жизни эта гаплоидная социальная амеба проходит вегетативный цикл, питаясь бактериями в почве и периодически делясь митотически. Когда еды не хватает, начинается либо сексуальный цикл, либо социальный цикл. В ходе социального цикла амебы объединяются в ответ на цАМФ тысячами и образуют подвижную слизню, которая движется к свету. В конечном итоге слизень образует плодовое тело, в котором около 20% клеток погибают, чтобы поднять оставшиеся клетки в лучшее место для споруляции и распространения.

При недостатке бактериальной пищи и в темных и влажных условиях гетероталличные или гомоталличные штаммы могут подвергаться половому развитию, что приводит к образованию диплоидной зиготы. ^[5] Гетероталлическое спаривание лучше всего изучено у D. discoideum , а гомоталличное спаривание лучше всего изучено у Dictyostelium mucoroides (штамм DM7). В гетероталличном половом цикле амебы агрегируют в ответ на цАМФ и половые феромоны, и две клетки противоположных типов спаривания сливаются, а затем начинают поглощать другие привлеченные клетки. Прежде чем они будут съедены, некоторые клетки-жертвы образуют целлюлозную стенку вокруг всей группы. Когда каннибализм завершен, гигантская диплоидная клетка представляет собой выносливую макроцисту , которая в конечном итоге подвергается рекомбинации и мейозу. ^[6] и вылупляет сотни рекомбинантов. ^[7]^[8] При гомоталличном спаривании D. mucoroides (DM7) клетки направляются к половому развитию под действием этилена . ^[5] Ученые также обнаружили, что коллективная миграция клеток может происходить без присутствия колебаний цАМФ на многоклеточных стадиях, и были предложены новые модели для интерпретации этого интересного явления. ^[9]

Социальные характеристики

Профессор Джон Тайлер Боннер (1920-2019) всю жизнь исследовал слизевики и в 1940-х годах создал ряд увлекательных фильмов, демонстрирующих жизненный цикл; в основном он изучал D. discoideum . На видео видно, что интеллект наблюдается, когда отдельные клетки после разделения перегруппировываются в клеточную массу. Покадровый фильм очаровал зрителей; действительно, Боннер на конференциях заявляла, что фильм «всегда привлекал внимание». ^[10] Видео доступно на YouTube. ^[11]

Когда организмы собираются, масса состоит из генетически различных клеток. Путем естественного отбора определяется, какая генетическая информация организмов будет присутствовать в будущих поколениях. О конфликте свидетельствуют неравное представительство двух генетически различных клонов в спорах химеры , снижение функциональности, наблюдаемое у мигрирующих химер, а также система факторов, индуцирующих дифференцировку (DIF), сродни яду, которая, по-видимому, состоит из клеток, заставляющих другие прекратить выдачу генетической информации. ^[12]

Разновидность

Систематика Dictyostelium сложна. Его также сбивают с толку различные формы на стадиях жизненного цикла и сходство видов Polysphondylium . Ниже приведены некоторые примеры. ^[13]

? Dictyostelium annularibasimum Ли, Лю и Чжао, 2016 г.
? Dictyostelium arabicum Хагивара 1991 г.
? Dictyostelium barbarae Stephenson et al. 2019 год
? Dictyostelium culliculosum Li & He 2008 г.
? Dictyostelium dichotomum Ваделл и Кавендер, 2007 г.
? Dictyostelium germanicum Cavender et al. 1995 год
? Dictyostelium globisporum Ли и Лю, 2011 г.
? Dictyostelium инсулинативитатис Stephenson et al. 2019 год
? Dictyostelium нерегулярной Olive et al. 1967 год
? Диктиостелиум магнум Хагив. 1983 год
? Dictyostelium microsorocarpum Li & He 2010
? Диктиостелиум розовый ван Тигем 1880 г.
? Dictyostelium vermiformum Ваделл и Кавендер, 2007 г.
Dictyostelium ammophilum Romeralo et al. 2010 экс Балдауф, Шейх и Тулин 2017
Dictyostelium aureocephalum Хагивара 1991 г.
Диктиостелиум золотистый Олива 1901 г.
Dictyostelium austroandinum Vadell et al. 2011 год
Dictyostelium barbibulus Perrigo и Romeralo 2013
Dictyostelium brefeldianum Hagiw. 1984 г.
Диктиостелиум бревикауле Олива 1901 г.
Dictyostelium brunneum Кавабе 1982 г.
Dictyostelium capitatum Хагивара 1983 г.
Dictyostelium chordatum Vadell et al. 2011 год
Dictyostelium citrinum Vadell et al. 1995 год
Dictyostelium clavatum Хагивара 1992 г.
Dictyostelium crassicaule Хагивара 1984 г.
Dictyostelium dimigraformum Cavender 1970 г.
Dictyostelium discoideum Raper 1935 г. ^[14]
Dictyostelium Firmibasis Hagiwara 1971 г.
Dictyostelium gargantuum Vadell et al. 2011 год
Dictyostelium giganteum Сингх, 1947 г.
Dictyostelium implicatum Хагивара 1984
Диктиостелиум промежуточный Кавендер 1976 г.
Dictyostelium leptosomopsis Vadell et al. 2011 год
Dictyostelium leptosomum Cavender et al. 2002 г.
Dictyostelium longosporum Hagiwara 1983
Dictyostelium macrocephalum Hagiwara 1985
Диктиостелиум средний Хагивара 1992 г.
Dictyostelium mucoroides Брефельд 1869 г.
Dictyostelium pseudobrefeldianum Hagiwara 1996
Dictyostelium purpureum Олива 1901 г.
Dictyostelium occibrachium Cavender et al. 2002 г.
Диктиостелиум робустум Хагивара 1996 г.
Dictyostelium rosarium Raper & Cavender 1968 г.
Dictyostelium septentrionale Cavender 1978 г.
Dictyostelium sphaerocephalum (Oudem. 1885) Саккардо, Маршаль и Маршал 1885
Dictyostelium valdivianum Vadell et al. 2011 год

Ссылки

^ Ландольт. C. (2006) Клеточные слизевики Dictyostelid из пещер. Журнал пещерных и карстовых исследований, т. 68, вып. 1 стр. 22-26.
^ Груши, Кэтрин Дж.; Гросс, Джулиан Д. (01 марта 2021 г.). «Профиль микроба: Dictyostelium discoideum: модельная система для развития, хемотаксиса и биомедицинских исследований» . Микробиология . 167 (3). дои : 10.1099/mic.0.001040 . ISSN 1350-0872 . ПМИД 33646931 . S2CID 232092012 .
^ «О диктиостелиуме» . dictybase.org .
^ Кессин, Р. (2001). ISBN 0-521-58364-0 .
^ Jump up to: ^а ^б О'Дей Д.Х., Кесей А. (май 2012 г.). «Сигнализация и пол у социальных амебозойных». Biol Rev Camb Philos Soc . 87 (2): 313–29. дои : 10.1111/j.1469-185X.2011.00200.x . ПМИД 21929567 . S2CID 205599638 .
^ Макиннес М.А., Фрэнсис Д. Мейоз у Dictyostelium mucoroides. Природа. 1974, 27 сентября; 251 (5473): 321-4. дои: 10.1038/251321a0. ПМИД 4473717
^ «Диктиостелиум» . www.ruf.rice.edu .
^ «ДиктиБаза Домашняя» . dictybase.org .
^ Уэда, Масахиро; Масато Ясуи; Моримото, Юсуке В.; Хашимура, Хиденори (24 января 2019 г.). «Коллективная миграция клеток Dictyostelium без колебаний цАМФ на многоклеточных стадиях» . Коммуникационная биология . 2 (1): 34. дои : 10.1038/s42003-018-0273-6 . ISSN 2399-3642 . ПМК 6345914 . ПМИД 30701199 .
^ «Энциклопедия проекта «Эмбрион»» . Архивировано из оригинала 14 марта 2012 г. Проверено 16 июля 2011 г.
^ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : Принстонский университет (22 января 2010 г.). «Фильмы Джона Боннера о слизевиковой плесени» - через YouTube.
^ Штрассманн, Джоан Э.; Квеллер, Дэвид К. (май 2011 г.). «Как теория социальной эволюции влияет на наше понимание развития социальной амебы Dictyostelium». Развитие, рост и дифференциация . 53 (4): 597–607. дои : 10.1111/j.1440-169X.2011.01272.x . ISSN 1440-169X . ПМИД 21585362 . S2CID 775816 .
^ Шейх, Санеа; Тулин, Матс; Кавендер, Джеймс С; Эскаланте, Рикардо; Каваками, Синъити; Ладо, Карлос; Ландольт, Джон; Нанджундия, Видьянанд; Квеллер, Дэвид; Штрассманн, Джоан; Шпигель, Фредерик В.; Стивенсон, Стив; Ваделл, Эдуардо М; Балдауф, Сандра (24 ноября 2017 г.). «Новая классификация диктиостелид» . Протисты . 169 (1): 1–28. дои : 10.1016/j.protis.2017.11.001 . ПМИД 29367151 .
^ Рапер, КБ (1935). « Dictyostelium discoideum , новый вид слизевика, образующегося на разлагающихся лесных листьях» . Журнал сельскохозяйственных исследований . 50 : 135–147. Архивировано из оригинала 8 декабря 2017 г. Проверено 8 декабря 2017 г.

[1] Ландольт. C. (2006) Клеточные слизевики Dictyostelid из пещер. Журнал пещерных и карстовых исследований, т. 68, вып. 1 стр. 22-26.

[2] Груши, Кэтрин Дж.; Гросс, Джулиан Д. (01 марта 2021 г.). «Профиль микроба: Dictyostelium discoideum: модельная система для развития, хемотаксиса и биомедицинских исследований» . Микробиология . 167 (3). дои : 10.1099/mic.0.001040 . ISSN 1350-0872 . ПМИД 33646931 . S2CID 232092012 .

[3] «О диктиостелиуме» . dictybase.org .

[4] Кессин, Р. (2001). ISBN 0-521-58364-0 .

[pmid21929567-5] Jump up to: ^а ^б О'Дей Д.Х., Кесей А. (май 2012 г.). «Сигнализация и пол у социальных амебозойных». Biol Rev Camb Philos Soc . 87 (2): 313–29. дои : 10.1111/j.1469-185X.2011.00200.x . ПМИД 21929567 . S2CID 205599638 .

[6] Макиннес М.А., Фрэнсис Д. Мейоз у Dictyostelium mucoroides. Природа. 1974, 27 сентября; 251 (5473): 321-4. дои: 10.1038/251321a0. ПМИД 4473717

[7] «Диктиостелиум» . www.ruf.rice.edu .

[8] «ДиктиБаза Домашняя» . dictybase.org .

[9] Уэда, Масахиро; Масато Ясуи; Моримото, Юсуке В.; Хашимура, Хиденори (24 января 2019 г.). «Коллективная миграция клеток Dictyostelium без колебаний цАМФ на многоклеточных стадиях» . Коммуникационная биология . 2 (1): 34. дои : 10.1038/s42003-018-0273-6 . ISSN 2399-3642 . ПМК 6345914 . ПМИД 30701199 .

[10] «Энциклопедия проекта «Эмбрион»» . Архивировано из оригинала 14 марта 2012 г. Проверено 16 июля 2011 г.

[11] Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : Принстонский университет (22 января 2010 г.). «Фильмы Джона Боннера о слизевиковой плесени» - через YouTube.

[12] Штрассманн, Джоан Э.; Квеллер, Дэвид К. (май 2011 г.). «Как теория социальной эволюции влияет на наше понимание развития социальной амебы Dictyostelium». Развитие, рост и дифференциация . 53 (4): 597–607. дои : 10.1111/j.1440-169X.2011.01272.x . ISSN 1440-169X . ПМИД 21585362 . S2CID 775816 .

[13] Шейх, Санеа; Тулин, Матс; Кавендер, Джеймс С; Эскаланте, Рикардо; Каваками, Синъити; Ладо, Карлос; Ландольт, Джон; Нанджундия, Видьянанд; Квеллер, Дэвид; Штрассманн, Джоан; Шпигель, Фредерик В.; Стивенсон, Стив; Ваделл, Эдуардо М; Балдауф, Сандра (24 ноября 2017 г.). «Новая классификация диктиостелид» . Протисты . 169 (1): 1–28. дои : 10.1016/j.protis.2017.11.001 . ПМИД 29367151 .

[14] Рапер, КБ (1935). « Dictyostelium discoideum , новый вид слизевика, образующегося на разлагающихся лесных листьях» . Журнал сельскохозяйственных исследований . 50 : 135–147. Архивировано из оригинала 8 декабря 2017 г. Проверено 8 декабря 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]