Насуия дельтоцефалиникола
| Насуия дельтоцефалиникола | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Тип: | |
| Сорт: | |
| Род: | |
| Разновидность: | Н. дельтоцефалиникола |
| Биномиальное имя | |
| Насуия дельтоцефалиникола | |
Nasuia deltocephalinicola В 2013 году сообщалось, что имеет самый маленький геном из всех бактерий - 112 091 нуклеотид . [1] Для сравнения, геном человека насчитывает 3,2 миллиарда нуклеотидов. [2] Второй по величине геном бактерии Tremblaya Princeps содержит 139 000 нуклеотидов. Хотя N. deltocephalinicola имеет наименьшее количество нуклеотидов, у нее больше белок , кодирующих генов (137). [1] чем некоторые бактерии. [3]
Симбиотические отношения
[ редактировать ]N. deltocephalinicola была обнаружена, когда цикадки и другие флоэмой и ксилемой, питающиеся насекомые, исследовались на наличие эндосимбиотических бактерий. [3] Флоэма и ксилема растений богаты углеводами (в виде сахарозы ), но лишены липидов и белков . Липиды могут быть синтезированы из углеводов; однако белкам необходим азот , который обычно не содержится в растительном соке . [4] N. deltocephalinicola вместе с другими бактериальными эндосимбионтами помогают насекомым, синтезируя 10 незаменимых аминокислот , которых в противном случае у них не было бы. Единственные насекомые, которые могут извлечь выгоду из этих взаимоотношений, — это насекомые из подотряда Sternorhyncha , питающиеся флоэмой, и насекомые из подотряда Auchenorryncha , питающиеся ксилемой. N. deltocephalinicola может синтезировать две незаменимые аминокислоты, необходимые этим насекомым. N. deltocephalinicola UGA кодон использует в своей ДНК для определения триптофана вместо остановки, как у большинства других организмов. [1]
Предполагается, что симбиотические отношения между N. deltocephalinicola и цикадками начались по крайней мере 200 миллионов лет назад, когда цикадки и цикадки эволюционно разошлись. Это утверждение подтверждается тем фактом, что N. deltocephalinicola ближайшим бактериальным родственником является Zinderia Insecticola , которая играет для плевок ту же роль, что и N. deltocephalinicola для цикадок. [1] Листовертки в ответ предоставляют убежище в виде специального органа в брюшной полости, называемого бактериомом , который находится у них на обеих сторонах брюшка . В этих органах могут обитать многие виды бактерий, хотя бактерии полностью отделены друг от друга и располагаются в разных участках бактериома. [4]
N. deltocephalinicola — облигатный эндосимбионт: он не может развиваться, не находясь в цикадке. Это внутриклеточный эндосимбионт, живущий внутри бактериоцитов , клеток, специализированных для размещения эндосимбиотических бактерий. [5] Эти бактериоциты содержат орган, называемый бактериомом , в клетках которого обитают различные бактериальные эндосимбионты. [5] Внутриклеточные эндосимбионты могут эволюционировать и зависеть от клеток-хозяев в выполнении основных клеточных функций. В результате в их геномах часто отсутствуют гены, необходимые для жизни во внеклеточной среде, даже если она содержит большое количество питательных веществ. [6] Тем самым они начали процесс эволюции из свободноживущего организма во внутриклеточную органеллу . У N. deltocephalinicola также больше нет генов, необходимых для синтеза АТФ посредством окислительного фосфорилирования . [4] Предполагается, что это связано с высокой концентрацией сахарозы в ксилеме и флоэме растений. [1]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и
- Кирхбергер, Пол К.; Шмидт, Мэриан Л.; Охман, Ховард (08 сентября 2020 г.). «Изобретательность бактериальных геномов». Ежегодный обзор микробиологии . 74 (1). Годовые обзоры : 815–834. doi : 10.1146/annurev-micro-020518-115822 . ISSN 0066-4227 .
- Беннетт, Гордон М.; Моран, Нэнси А. (31 июля 2013 г.). «Маленький, меньший, самый маленький: происхождение и эволюция древних двойных симбиозов у насекомых, питающихся флоэмой» . Геномная биология и эволюция . 5 (9). Оксфордские журналы: 1675–1688. дои : 10.1093/gbe/evt118 . ПМЦ 3787670 . ПМИД 23918810 . Архивировано из оригинала 2 июня 2014 года.
- ^ Браун, Терренс А. (2002). «Геномы» . Национальный центр биотехнологической информации . Оксфорд: Вили-Лисс.
- ^ Перейти обратно: а б Циммер, Карл (23 августа 2013 г.). «И геномы продолжают сокращаться…» National Geographic . Журнал «Нэшнл Географик». Архивировано из оригинала 23 августа 2013 года.
- ^ Перейти обратно: а б с Исии, Ёсико; Мацуура, Ю; Какидзава, Сигэюки; Нико, Наруо; Фукацу, Такема (август 2013 г.). «Разнообразие бактериальных эндосибионтов, связанных с цикадками Macrosteles, переносящими фитопатогенные фитоплазмы» . Прикладная и экологическая микробиология . 79 (16): 5013–5022. дои : 10.1128/aem.01527-13 . ПМЦ 3754707 . ПМИД 23770905 .
- ^ Перейти обратно: а б Нода, Хироаки; Ватанабэ, Кендзи; Каваи, Савако; Юкохиро, Фумико; Миёси, Такахару (4 июня 2012 г.). «Ассоциированные с бактериомами эндосимбионты зеленой рисовой цикадки Nephotettix cincticeps (Hemiptera: Cicadellidae)» . Прикладная энтомология и зоология . 47 (3): 217–225. дои : 10.1007/s13355-012-0110-1 . S2CID 18485847 . Проверено 15 марта 2021 г.
- ^ Беннетт, Гордон М.; Моран, Нэнси А. (2013). «Маленький, меньший, самый маленький: происхождение и эволюция древних двойных симбиозов у насекомых, питающихся флоэмой» . Геномная биология и эволюция . 5 (9): 1675–1688. дои : 10.1093/gbe/evt118 . ISSN 1759-6653 . ПМЦ 3787670 . ПМИД 23918810 .