Виллаэртия
| Виллаэртия | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| (без рейтинга): | |
| Тип: | |
| Сорт: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Род: | Виллаэртия де Йонкхир и др. 1984 г.
|
| Разновидность | |
| |
Willaertia /ˈwɪləɹʃə/ — род непатогенных, свободноживущих, термофильных амеб семейства Vahlkampfiidae . [ 1 ]
Первоначально обнаруженные в 1984 году Йоханом Де Йонкхиром, их жизненный цикл, как и у других гетеролобозных , чередуется между 3 отдельными стадиями: цистой, амебой и временной стадией жгутиков. [ 2 ] Willaertia обитает в самых разных средах, и в последние годы проводились исследования на предмет того, что она потенциально может стать биоцидом для Legionella pneumophila . [ 3 ]
Этимология
[ редактировать ]Название рода Willaertia было предложено первооткрывателем Де Джонкером и названо в память о докторе Эдди Виллаерте. [ 1 ]
История
[ редактировать ]Willaertia была впервые описана в 1984 году Йоханом Ф. Де Джонкером, который первоначально обнаружил два штамма в пробах бычьих фекалий и еще три штамма в пробах почвы и воды. [ 1 ] Только с помощью морфологии Де Йонкхир определил, что W. magna отличается от других членов семейства Vahlkampfiidae, таких как Naegleria , с которыми он очень тесно связан. [ 1 ] Эти морфологические различия включали размер стадии кисты, чувствительность к препарату Беренил , морфологические различия на амебоидной стадии и явное отсутствие стадии жгутиков. [ 1 ] Отличительные особенности Willaertia позже были подтверждены посредством анализа генома. В 1989 году Де Йонкхир также обнаружил временную стадию Willaertia со жгутиками . [ 2 ] В течение пяти лет, в течение которых Willaertia была описана, но не была известна стадия жгутиков, Р. Мишель и В. Ретер также проводили исследования Willaertia, не зная об этом. [ 4 ] Им удалось вызвать у амебы стадию жгутиков, но они определили, что это отдельный род, поскольку одной из ключевых особенностей исходного описания Willaertia было отсутствие стадии жгутиков. Мишель и Ретер назвали этот род Protonaegleria и организм Protonaegleria Westphali . [ 4 ] Когда в 1989 году Де Йонкхир обнаружил жгутиковую стадию Willaertia , [ 2 ] он определил, что P. Westphali и W. Magna на самом деле были одним и тем же видом. В 1999 году генетический анализ подтвердил, что Де Йонкхир был прав. [ 5 ] С тех пор эти два названия считаются синонимами, причем Willaertia magna является правильным названием для использования по причинам приоритета.
Среда обитания и экология
[ редактировать ]Willaertia — термофильная амеба, способная расти при высоких температурах, до 44 градусов Цельсия. [ 3 ] Хотя его можно найти в самых разных местах, обычно он обитает в термальных бассейнах. [ 1 ] Оригинальный образец Willaertia был обнаружен в фекалиях крупного рогатого скота. [ 1 ] Было показано, что валкампфиид также обитает в пресной воде, кишечнике собак и почве. [ 6 ]
Было показано, что Willaertia питается различными микроорганизмами в окружающей среде, включая бактерии и грибы, которые она способна фагоцитировать. Он отдает предпочтение некоторым конкретным бактериям, таким как Legionella pneumophila, когда они доступны. [ 3 ] Установлено, что он не патогенен для растений, животных и человека. [ 6 ] [ 4 ] [ 7 ]
Описание организма
[ редактировать ]Willaertia имеет 3 различные стадии жизни, включая амебоидную стадию, временную стадию жгутиков и стадию кисты, между которыми она чередуется. [ 2 ] Амебы Willaertia большие, часто от 50 до 100 мкм. [ 1 ] Как типичные гетеролобозы, они имеют эруптивные ложноножки при движении, а как типичные валькампфииды, они образуют выступающий уроид из-за цитоплазматических сдвигов. [ 1 ] Willaertia есть сферические и удлиненные митохондрии, которые демонстрируют необычное образование крист, характеризующееся перфорированными пластинками, которые представляют собой либо параллельные, либо поочередно упакованные трубки. Было обнаружено, что у амеб [ 1 ] Они обладают мешочками, похожими на Гольджи, но лишены классических диктиосом Гольджи. [ 1 ] Willaertia часто многоядерная, но может иметь и единичное ядро, а на стадии трофозоита имеет очень заметные перинуклеарные гранулы. [ 1 ] Они также обладают пятью заметными осмиофильными перинуклеарными глобулами, лишенными ограничивающей мембраны. [ 1 ] Внутри ядра ядрышко большое, но слабо организованное. [ 1 ] Ярким отличием от Naegleria является отсутствие межзональных тел при ядерном делении. [ 1 ] Полового размножения пока не наблюдалось, но бесполое размножение описано как на жгутиковой, так и на амебоидной стадиях. [ 2 ]
Временная стадия жгутиков часто имеет размер от 16,5 до 25 мкм со средним объемом клеток 2500 мкм. 3 . [ 2 ] Обычно он имеет 4 жгутика и лишен цитосомы, однако их размер и структура могут различаться. [ 2 ] [ 8 ] Первичные жгутиконосцы образуются непосредственно из трофозоитов и, как правило, первоначально представлены в виде сфер и постепенно принимают более яйцевидную форму, часто слегка уплощаясь сзади по мере того, как они становятся подвижными. [ 2 ] При созревании жгутиковой стадии жгутики появляются двумя парами. [ 2 ] К тому времени, когда клетка достигает примерно половины своего зрелого размера, четыре жгутика становятся равными по длине. [ 2 ] Как и амебоидная стадия, они способны к бесполому делению. [ 2 ] Ядро смещается к передней стенке и сохраняет перинуклеарные гранулы. [ 2 ]
На поверхности кисты некоторые поверхностные антигены являются общими с антигенами рода Naegleria , другого члена семейства Vahlkampfiidae. [ 2 ] диаметром 18–21 мкм Цисты Willaertia являются крупными для валькампфиид и имеют многочисленные поры с рыхлой эктоцистой. [ 1 ] Поры закупориваются пробкой и остаются сферическими, за исключением случаев, когда в культуре было показано, что из-за сжатия они кажутся многоугольными. [ 1 ] Вышеупомянутые перинуклеарные гранулы исчезают по мере того, как амебоид созревает до стадии кисты. [ 1 ] Киста имеет очень толстую шероховатую стенку, усеянную липидными шариками и округлыми митохондриями. [ 1 ]
Генетика
[ редактировать ]Геном Willaertia magna является четвертым секвенированным геномом семейства Vahlkampfiidae. [ 5 ] Было обнаружено, что геном содержит 36,5 мегабаз с 18 519 предсказанными основаниями, что меньше, чем у Naegleria gruberi , но больше, чем у Naegleria fowleri . [ 9 ] Содержание гуанина-цитозина (GC) составляет 25%, что ниже, чем у близкородственной Naegleria , у которой содержание GC составляет 36%. [ 9 ] С помощью филогенетического анализа, основанного на частичном гене 18S рРНК, было установлено, что W. magna наиболее тесно связан с видами Naegleria . [ 9 ]
из 13 571 секвенированного белка, который есть у W. magna , 67,7% являются общими с эукариотами и 5,1% являются общими с бактериями. Было обнаружено, что [ 9 ] В настоящее время количество хромосом неизвестно, хотя, по оценкам, оно составляет от 15 до 23. [ 10 ] Было высказано предположение, что форма хромосом имеет круглую форму, но это не подтверждено. Недавние исследования показали, что наибольшее количество генов в геноме W. magna участвует в посттрансляционных модификациях (1060 генов). [ 9 ]
Практическая значимость
[ редактировать ]Недавно были проведены исследования по применению некоторых штаммов W. magna в качестве средств биоконтроля или биоцидов. Штамм W. magna C2c Maky продемонстрировал уникальную способность уничтожать штаммы Legionella pneumophila . [ 3 ] , возбудитель болезни легионеров, L. pneumophila может представлять собой серьезную проблему для человека, поскольку ее часто обнаруживают в воде градирен. Из-за высоких температур, испытываемых в градирнях, W. magna , поскольку он теплолюбив, хорошо себя чувствует и обладает способностью к росту - черта, которой не обладает большинство организмов. [ 3 ] L. pneumophila часто использует другие амебы в качестве векторов распространения, но W. magna может полностью переваривать возбудитель внутри пищевых вакуолей. [ 3 ] W. magna считается безопасным кандидатом для такого применения, поскольку это непатогенная амеба как для людей, так и для животных. Это было дополнительно подтверждено генетическим анализом и, если оно будет реализовано, сократит использование химических биоцидов. [ 3 ]
В настоящее время проводятся дополнительные исследования, чтобы выяснить, W. magna можно ли использовать в качестве агента биологической борьбы с патогенами в культурах, устойчивых к фунгицидам, например, против ржавчинных грибов, поражающих как соевые бобы, так и пшеницу.
Список видов
[ редактировать ]- Willaertia Magna De Jonckheere 1984 г.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с Де Джонкхир Дж. Ф., Дайв Д. Г., Пуссар М., Викерман К. (1984). «Willaertia magna gen. nov., sp. Nov. (Vahlkampfiidae). Теплолюбивая амеба, встречающаяся в разных средах обитания» . Протистологическая . 20 (1): 5–13.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Робинсон Б.С., Кристи П.Е., ДеДжонкхир Дж.Ф. (январь 1989 г.). «Временная стадия жгутиковых (мастигот) у валькампфиидной амебы Willaertia magna и ее возможное эволюционное значение». Биосистемы . 23 (1): 75–8 дои : 10.1016/0303-2647(89) 90010-5 ПМИД 2624890 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Хасни И, Жарри А, Келар Б, Карлино А, Эберст ЖБ, Аббе О, Деманеш С (февраль 2020 г.). «Виллаертия магна С2с Маки» . Патогены . 9 (2): 105. doi : 10.3390/pathogens9020105 . ПМК 7168187 . ПМИД 32041369 .
- ^ Перейти обратно: а б с Мишель Р., Рэтер В. (ноябрь 1985 г.). «Protonaegleria Westphali gen. nov., sp. nov. (Vahlkampfiidae) термофильная амебо-жгутиковая пластина, выделенная из пресноводной среды обитания в Индии». Журнал науки о паразитах . 71 (6): 705–13. дои : 10.1007/BF00926796 . S2CID 44723205 .
- ^ Перейти обратно: а б Браун С., Де Джонкхир Дж. Ф. (февраль 1999 г.). «Переоценка рода амеб Vahlkampfia на основе последовательностей SSUrDNA». Европейский журнал протистологии . 35 (1): 49–54. дои : 10.1016/S0932-4739(99)80021-2 .
- ^ Перейти обратно: а б Нияти М., Лоренцо-Моралес Дж., Хаги А.М., Валладарес Б. (2009). «Выделение валкампфиид ( Willaertia magna ) и Thecamoeba из образцов почвы Ирана» . Иранский журнал паразитологии . 4 (1): 48–52.
- ^ Хасни, Иссам; Челха, Нисрин; Батист, Эмелин; Мамери, Мох Райан; Лашуэр, Джоэл; Плассон, Фабрис; Колсон, Филипп; Ла Скола, Бернар (04 декабря 2019 г.). «Исследование потенциальной патогенности Willaertia magna путем изучения переноса генов патогенности бактерий в ее геном» . Научные отчеты . 9 (1): 18318. doi : 10.1038/s41598-019-54580-6 . ISSN 2045-2322 . ПМК 6892926 . ПМИД 31797948 .
- ^ Де Джонкхир Дж. Ф., Браун С. (март 1995 г.). «Willaertia Minor — это разновидность Naegleria». Европейский журнал протистологии . 31 (1): 58–62. дои : 10.1016/S0932-4739(11)80357-3 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Хасни И., Челха Н., Батист Э., Мамери М.Р., Лашуер Дж., Плассон Ф. и др. (декабрь 2019 г.). «Исследование потенциальной патогенности Willaertia magna путем изучения переноса генов патогенности бактерий в ее геном» . Научные отчеты . 9 (1): 18318. Бибкод : 2019NatSR...918318H . дои : 10.1038/s41598-019-54580-6 . ПМК 6892926 . ПМИД 31797948 .
- ^ Де Джонкхир Дж. Ф. (январь 1989 г.). «Изменение электрофоретических кариотипов среди видов Naegleria». Паразитологические исследования . 76 (1): 55–62. дои : 10.1007/BF00931073 . ПМИД 2622896 . S2CID 22632942 .