Эктокарпус силикулезный
| Эктокарпус силикулезный | |
|---|---|
| |
| E. siliculosus , из Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона (1890-1907) | |
Научная классификация 
| |
| Домен: | Эукариоты |
| Клэйд : | потогонные средства |
| Клэйд : | САР |
| Клэйд : | Страменопилес |
| Тип: | Гириста |
| Подтип: | Охрофитина |
| Сорт: | феофицеи |
| Заказ: | Эктокарпалы |
| Семья: | Эктокарповые |
| Род: | Эктокарпус |
| Разновидность: | Е. силикулосус
|
| Биномиальное имя | |
| Эктокарпус силикулезный | |
Ectocarpus siliculosus — нитчатая бурая водоросль . [ 1 ] Его геном был первым секвенированным геномом бурых макроводорослей. [ 2 ] с ожиданием, что E. siliculosus послужит генетической и геномной моделью бурых макроводорослей. [ 3 ]
| Научная классификация | |
|---|---|
| Клэйд : | САР |
| Тип: | Охрофита |
| Сорт: | феофицеи |
| Заказ: | Эктокарпалы |
| Семья: | Эктокарповые |
| Род: | Эктокарпус |
| Разновидность: | Е. силикулосус |
| Биномиальное имя | |
| Эктокарпус силикулезный | |
Экология
[ редактировать ]Бурые водоросли являются членами страменопилей ( наряду с такими организмами, как диатомовые водоросли и оомицеты ). [ 4 ] Страменопилы отделились от других основных групп эукариот, таких как опистоконты (животные и грибы) и архепластиды (включающие наземные растения), более миллиарда лет назад. [ 1 ] Бурые водоросли важны еще и потому, что они являются одной из немногих групп эукариот, развивших сложную многоклеточность. [ 4 ]
Водоросль неразветвленная, нитевидная; [ 4 ] он образует мягкие бородки на более крупных растениях или других твердых субстратах и вырастает до 2 футов в длину. [ 5 ] Его слоевище нитевидное, первоначально организованное в виде основной первичной нити, состоящей из удлиненных клеток и круглых клеток, из которых дифференцируются ветви. [ 5 ] E. siliculosus — хохлатое растение, часто высотой от одного до нескольких см, но в исключительных случаях до 20 см. [ 1 ] Имеет свободно разветвленные оси, главная ось не различима. [ 6 ] Нити E. siliculosus могут вырастать до 30 мкм в диаметре, сужаются к вершинам и иногда образуют терминальные псевдоволоски. [ 6 ]
Воспроизведение
[ редактировать ]Размножение и рост E. siliculosus включают две разные модели раннего развития, которые начинаются либо с симметричного, либо с асимметричного деления исходной клетки. [ 7 ] Симметричное деление приводит к развитию распростертой базальной структуры до формирования прямостоячего слоевища. [ 2 ] Асимметричное деление приводит к немедленному развитию прямостоячего слоевища без образования распростертой базальной структуры (немедленная дифференцировка). [ 8 ] E. siliculosus чередуется между двумя жизненными циклами поколений, которые различаются либо спорофитами (образуют мало боковых ответвлений и развиваются из разветвленного распростертого основания), либо гаметофитами (богато разветвленными и лишенными распростертого основания). [ 8 ] Гаметофиты E. siliculosus имеют асимметричное начальное деление клеток и немедленную дифференцировку прямостоячего слоевища. Таким образом, чередование двух разных поколений у E. siliculosus также чередует симметричные и асимметричные клеточные деления. [ 8 ]
У E. siliculosus развиваются однорядные нити. У него спорофитное тело, состоящее из распростертого и вертикального тела. [ 8 ] Распростертое тело, в свою очередь, состоит из ползающих нитей (ползучие нити состоят из удлиненных (E) клеток и круглых (R) клеток), которые представляют собой нити с E-клетками по краям и R-клетками в центре. [ 8 ] Затем наступает период вторичного роста, во время которого в центре первичной нити и на R-клетках развиваются оси. [ 8 ] Вертикальные нити вырастают из распростертого тела и дифференцируются в спорангии . [ 5 ]
E. siliculosus в исследованиях
[ редактировать ]Бурые водоросли обладают множеством уникальных характеристик с точки зрения метаболизма и клеточной биологии. Следовательно, бурые водоросли и, в частности, E. siliculosus, часто используются для поисковых исследований. Его геном был первым геномом бурых макроводорослей, который был секвенирован, с ожиданием, что E. siliculosus послужит генетической и геномной моделью бурых макроводорослей. [ 7 ] В 2004 году многие лаборатории, в том числе Биологическая станция в Роскофе и Геноскоп, начали секвенировать геном E. siliculosus. [ 1 ]
Эктокарпус использовался исследователями для изучения эволюции сложной многоклеточности бурых водорослей. С изучением Ectocarpus было обнаружено множество генетических и геномных ресурсов, которые применимы ко всем видам бурых водорослей. Раньше отсутствие как подходящих инструментов для изучения геномных данных, так и самих геномных данных останавливало прогресс в понимании процессов развития бурых водорослей на молекулярном уровне. [ 6 ] Однако, поскольку Ectocarpus менее сложен, его легче изучать. [ 6 ]
Хранение железа и склеивание
[ редактировать ]E. siliculosus способен накапливать высокие концентрации йодида из морской воды. [ 3 ] Система хранения углерода бурых водорослей необычна и включает накопление запасов маннита и β-1,3-глюкана ламинарина, а не α-1,4-глюканов, таких как крахмал или гликоген. [ 4 ] Путь маннита, скорее всего, был событием видообразования в линии бурых водорослей посредством события горизонтального переноса от актинобактерий , наряду с другим ключевым метаболическим путем в бурых водорослях - биосинтезом альгината. [ 4 ]
Было показано, что этот вид Ectocarpus неспецифично связывает железо в своих клетках. [ 7 ] Эта оболочка из ионов железа позволяет водорослям накапливать и иметь постоянный источник железа независимо от условий окружающей среды. Эта адаптация важна, поскольку этот метод поглощения железа аналогичен методу поглощения наземными организмами и отличается от методов, обычно используемых в морской среде, таких как сидерофоры . [ 7 ]
Сексуальные характеристики
[ редактировать ]Эктокарпус — это вид, известный своей эволюцией экспрессии генов в зависимости от пола. Также было обнаружено, что он имеет низкий уровень фенотипического полового диморфизма . [ 7 ] Низкий уровень полового диморфизма означает, что два пола одного вида не имеют разных характеристик. Это подтверждается данными о том, что у Ectocarpus есть женские гены, которые развиваются так же быстро, как и их мужские гены. [ 7 ] Это также подтверждается данными о том, что закономерности, обнаруженные учеными в отношении половых систем, связаны с УФ-гаплоидными системами. [ 7 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Шарье Б., Коэльо С.М., Ле Бэйль А., Тонон Т., Мишель Г., Потин П. и др. (январь 2008 г.). «Развитие и физиология бурой водоросли Ectocarpus siliculosus: два столетия исследований» (PDF) . Новый фитолог . 177 (2): 319–332. дои : 10.1111/j.1469-8137.2007.02304.x . ПМИД 18181960 .
- ^ Jump up to: а б Кок Дж.М., Стерк Л., Рузе П., Скорнет Д., Аллен А.Е., Амуциас Г. и др. (июнь 2010 г.). «Геном Ectocarpus и независимая эволюция многоклеточности бурых водорослей» . Природа . 465 (7298): 617–21. Бибкод : 2010Natur.465..617C . дои : 10.1038/nature09016 . ПМИД 20520714 . S2CID 4329490 .
- ^ Jump up to: а б CEA (01.10.2020). «Геноскоп – Национальный центр секвенирования» . CEA/Институт биологии Франсуа Жакоба . Проверено 20 апреля 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Коэльо С.М., Скорнет Д., Русвоал С., Питерс Н.Т., Дартевелль Л., Питерс А.Ф., Кок Дж.М. (февраль 2012 г.). «Эктокарпус: модельный организм бурых водорослей» . Протоколы Колд-Спринг-Харбора . 2012 (2): 193–8. дои : 10.1101/pdb.emo065821 . ПМИД 22301644 .
- ^ Jump up to: а б с Ле Бейль А., Биллуд Б., Ковальчик Н., Ковальчик М., Жикель М., Ле Панс С. и др. (май 2010 г.). «Метаболизм и функция ауксина у многоклеточной бурой водоросли Ectocarpus siliculosus» . Физиология растений . 153 (1): 128–44. дои : 10.1104/стр.109.149708 . ПМЦ 2862433 . ПМИД 20200071 .
- ^ Jump up to: а б с д Кет Дж.М. (2015). «Появление эктокарпуса как модельной системы для изучения эволюции сложной многоклеточности бурых водорослей». В Руис-Трилло I, Недельку AM, Годфрой О, Стриттматтер М, Скорнет Д, Уджи Т, Фарнхэм Г, Питерс А.Ф., Коэльо С.М. (ред.). Эволюционные переходы к многоклеточной жизни . Достижения в морской геномике. Том. 2. Дордрехт: Springer Нидерланды. стр. 153–162. дои : 10.1007/978-94-017-9642-2_8 . ISBN 978-94-017-9641-5 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Лютерингер Р., Кормье А., Ахмед С., Питерс А.Ф., Кок Дж.М. (01.06.2014). «Половой диморфизм бурых водорослей» . Перспективы психологии . 1 (1): 11–25. дои : 10.1127/2198-011X/2014/0002 . ISSN 2198-011X .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Петерс А.Ф., Скорнет Д., Ратин М., Шарье Б., Моннье А., Мерриен Ю. и др. (апрель 2008 г.). «Процессы развития, специфичные для жизненного цикла поколения, модифицируются у непосредственного прямостоячего мутанта бурой водоросли Ectocarpus siliculosus» . Разработка . 135 (8): 1503–12. дои : 10.1242/dev.016303 . ПМИД 18339673 . S2CID 207151096 .