Спироплазма
Спироплазма | |
---|---|
![]() | |
Кукуруза останавливает рост спироплазмы в клетках флоэмы. Толстый срез (0,4 микрометра), наблюдаемый в ПЭМ. Увеличено в 75 000 раз. | |
Научная классификация | |
Домен: | |
Тип: | |
Сорт: | |
Заказ: | |
Семья: | Спироплазмовые Скрипаль 1974 г., бывший Скрипаль 1983 г.
|
Род: | Спироплазма Сальо и др. 1973 год
|
Типовой вид | |
Спироплазма цитрусовая Сальо и др. 1973 год
| |
Разновидность [ 1 ] | |
|
Спироплазма — род Mollicutes , группы мелких бактерий без клеточных стенок . Спироплазма разделяет простой метаболизм , паразитический образ жизни, морфологию колоний яичницы и небольшой геном других молликутов , но имеет характерную спиральную морфологию, в отличие от микоплазмы . Он имеет спиральную форму и движется штопором. Многие спироплазмы обнаруживаются либо в кишечнике, либо в гемолимфе насекомых, где они могут манипулировать воспроизводством хозяина или защищать хозяина как эндосимбионты. Спироплазмы также являются возбудителями болезней во флоэме растений. Спироплазмы – требовательные организмы, которым требуется богатая питательная среда. Обычно они хорошо растут при 30 °C, но не при 37 °C. Некоторые виды, особенно Spiroplasma mirum , хорошо растут при температуре 37 °C (температура тела человека) и вызывают катаракту и неврологические нарушения у мышей-сосунов. Наиболее изученными видами спироплазм являются Spiroplasma poulsonii — репродуктивный манипулятор и защитный симбионт насекомых, Spiroplasma citri — возбудитель устойчивая болезнь цитрусовых и Spiroplasma kunkelii , возбудитель болезни роста кукурузы .
Патогенность человека
[ редактировать ]Существуют некоторые спорные доказательства роли спироплазм в этиологии трансмиссивных губчатых энцефалопатий (ТГЭ), в первую очередь благодаря работе Фрэнка Бастиана , кратко изложенной ниже. Другим исследователям не удалось повторить эту работу, в то время как прионная модель ТГЭ получила очень широкое признание. [ 2 ] Исследование 2006 года, по-видимому, опровергает роль спироплазм в лучшей модели скрепи мелких животных (хомяки). [ 3 ] Бастиан и др. (2007) отреагировали на эту проблему, выделив вид спироплазмы из тканей, инфицированных скрепи, вырастив его в бесклеточной культуре и продемонстрировав его инфекционность у жвачных животных. [ 4 ]
Симбиозы насекомых
[ редактировать ]Многие Spiroplasma штаммы являются вертикально передающимися эндосимбионтами видов Drosophila с различными механизмами изменения хозяина, сходными с Wolbachia . Эти штаммы относятся к кладе Spiroplasma poulsonii и могут оказывать важное влияние на приспособленность хозяина. Штамм S. poulsonii Drosophila neotestacea защищает своего хозяина от паразитических нематод. Это взаимодействие является примером защитного симбиоза , где приспособленность симбионта неразрывно связана с приспособленностью хозяина. D. neotestacea S. poulsonii также защищает своего муху-хозяина от заражения осами-паразитами. [ 5 ] [ 6 ] Механизм, с помощью которого S. poulsonii атакует нематод и паразитических ос, основан на присутствии токсинов, называемых белками, инактивирующими рибосомы (RIP), подобных сарцину или рицину . [ 7 ] Эти токсины депуринируют консервативный участок аденина в эукариотической 28s рибосомальной РНК, называемый петлей сарцин-рицин, путем расщепления N-гликозидной связи между основной цепью рРНК и аденином. [ 7 ] Ассоциации спироплазм подчеркивают растущее движение за рассмотрение наследственных симбионтов как важных движущих сил эволюции. [ 8 ] [ 9 ]
S. poulsonii Штамм Drosophila melanogaster также может атаковать паразитоидных ос, но не считается преимущественно защитным симбионтом. Это связано с тем, что D. melanogaster спироплазма (называемая MSRO) убивает яйцеклетки D. melanogaster, оплодотворенные Y-содержащими сперматозоидами. Этот способ репродуктивных манипуляций приносит пользу симбионту, поскольку самка мухи обладает большей репродуктивной способностью, чем самцы. Генетическая основа этого убийства мужчин была обнаружена в 2018 году, разрешив многолетнюю загадку того, как бактерии воздействуют на мужские клетки. [ 10 ] В интервью Глобальному институту здравоохранения доктор Тосиюки Харумото сказал, что это открытие является первым примером бактериального эффекторного белка, который влияет на клеточные механизмы хозяина в зависимости от пола, и первым эндосимбионтным фактором, идентифицированным для объяснения причины мужского пола. убийство. Таким образом, это должно оказать большое влияние на области симбиоза, определения пола и эволюции. [ 11 ]
Помимо Drosophila , спироплазмы клад ixodetis mirum , apis , chrysopicola , citri , жуков и poulsonii обнаруживаются у многих насекомых и членистоногих, клещей , пауков , пчел , муравьев , включая и бабочек . [ 12 ] [ 13 ] [ 1 ] [ 14 ] Убийство самцов также обнаружено у Spiroplasma божьей коровки Harmonia axyridis и равнинной тигровой бабочки . У равнинной тигровой бабочки последствия привели к видообразованию . [ 15 ]
Болезни растений
[ редактировать ]Spiroplasma citri является возбудителем упорной болезни цитрусовых , болезни растений, поражающей виды рода Citrus . [ 16 ] Он поражает флоэму пораженного растения, вызывая деформации плодов. Spiroplasma kunkelii также называют спироплазмой кукурузы, поскольку она является возбудителем болезни кукурузы , болезни кукурузы и других трав, которая замедляет рост растений. Spiroplasma kunkelii представляет собой серьезный экономический риск, поскольку производство кукурузы в Соединенных Штатах представляет собой отрасль стоимостью более 50 миллиардов долларов. [ 17 ] И Spiroplasma citri , и Spiroplasma kunkelii передаются цикадками . [ 18 ] [ 19 ]
Филогения
[ редактировать ]Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN). [ 20 ] и Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) [ 21 ]
на основе 16S рРНК ДП _08_2023 [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] | 120 маркерных белков на основе GTDB 08-RS214 [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
См. также
[ редактировать ]- Микоплазма , аналогичный организм, вызывающий заболевания у животных, включая людей, и связанный с аутоиммунными заболеваниями, такими как ревматоидный артрит . [ 28 ]
- Фитоплазма , еще один похожий организм, вызывающий заболевания растений.
- Прион
- Женщина
- Список отрядов бактерий
- Список родов бактерий
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Баллинджер, Мэтью Дж.; Мур, Логан Д.; Перлман, Стив Дж.; Стабб, Эрик В. (31 января 2018 г.). «Эволюция и разнообразие наследственных спироплазменных симбионтов у муравьев мирмики » . Прикладная и экологическая микробиология . 84 (4). Бибкод : 2018ApEnM..84E2299B . дои : 10.1128/АЕМ.02299-17 . ПМК 5795062 . ПМИД 29196290 .
- ^ Лич, Р.Х.; Мэтьюз, Всемирный банк; Уилл, Р. (июнь 1983 г.). «Болезнь Крейцфельдта-Якоба». Журнал неврологических наук . 59 (3): 349–353. дои : 10.1016/0022-510x(83)90020-5 . ПМИД 6348215 . S2CID 3558955 .
- ^ Алексеева И.; Эллиотт, Э.Дж.; Роллинз, С.; Гаспарич, GE; Лазар, Дж.; Ровер, Р.Г. (3 января 2006 г.). «Отсутствие спироплазмы или других бактериальных генов 16S рРНК в ткани мозга хомяков с скрепи» . Журнал клинической микробиологии . 44 (1): 91–97. doi : 10.1128/JCM.44.1.91-97.2006 . ПМК 1351941 . ПМИД 16390954 .
- ^ Бастиан, Фрэнк О.; Сандерс, Дирл Э.; Форбс, Уилл А.; Хагиус, Сью Д.; Уокер, Джоэл В.; Хенк, Уильям Г.; Энрайт, Фред М.; Эльзер, Филип Х. (1 сентября 2007 г.). «Spiroplasma spp. из трансмиссивной губчатой энцефалопатии головного мозга или клещей вызывает губчатую энцефалопатию у жвачных животных» . Журнал медицинской микробиологии . 56 (9): 1235–1242. дои : 10.1099/jmm.0.47159-0 . ПМИД 17761489 .
- ^ Дженике, Дж.; Унклесс, Р.; Кокберн, С.Н.; Боэлио, LM; Перлман, SJ (8 июля 2010 г.). «Адаптация через симбиоз: недавнее распространение защитного симбионта дрозофилы». Наука . 329 (5988): 212–215. Бибкод : 2010Sci...329..212J . дои : 10.1126/science.1188235 . ПМИД 20616278 . S2CID 206526012 .
- ^ Хазелькорн, Тамара С.; Дженике, Джон (июль 2015 г.). «Макроэволюционная персистенция наследственных эндосимбионтов: приобретение, сохранение и выражение адаптивных фенотипов». Молекулярная экология . 24 (14): 3752–3765. дои : 10.1111/mec.13261 . ПМИД 26053523 . S2CID 206182327 .
- ^ Jump up to: а б Баллинджер, Мэтью Дж.; Перлман, Стив Дж.; Херст, Грег (6 июля 2017 г.). «Общность токсинов в защитном симбиозе: белки, инактивирующие рибосомы, и защита от паразитических ос у дрозофилы» . ПЛОС Патогены . 13 (7): e1006431. doi : 10.1371/journal.ppat.1006431 . ПМК 5500355 . ПМИД 28683136 .
- ^ Дженике, Джон; Сталхут, Джули К.; Боэлио, Лиза М.; Дядя, Роберт Л. (январь 2010 г.). «Ассоциация между Wolbachia и Spiroplasma внутри Drosophila neotestacea: новый симбиотический мутуализм?» . Молекулярная экология . 19 (2): 414–425. Бибкод : 2010MolEc..19..414J . дои : 10.1111/j.1365-294X.2009.04448.x . ПМИД 20002580 . S2CID 46063874 .
- ^ Кох, Хауке; Шмид-Хемпель, Пол (29 ноября 2011 г.). «Социально передаваемая кишечная микробиота защищает шмелей от кишечных паразитов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (48): 19288–19292. Бибкод : 2011PNAS..10819288K . дои : 10.1073/pnas.1110474108 . ПМЦ 3228419 . ПМИД 22084077 .
- ^ Харумото, Тосиюки; Леметр, Брюно (май 2018 г.). «Токсин, убивающий самцов, в бактериальном симбионте дрозофилы» . Природа . 557 (7704): 252–255. Бибкод : 2018Natur.557..252H . дои : 10.1038/s41586-018-0086-2 . ПМК 5969570 . ПМИД 29720654 .
- ^ Папагеоргиу, Ник (5 июля 2018 г.). «Тайна раскрыта: бактериальный белок, убивающий самцов плодовых мух» .
- ^ Дюрон, Оливье; Бушон, Дидье; Бутен, Себастьен; Беллами, Лоуренс; Чжоу, Лицинь; Энгельштедтер, Ян; Херст, Грегори Д. (24 июня 2008 г.). «Разнообразие репродуктивных паразитов среди членистоногих: вольбахиады не ходят в одиночку» . БМК Биология . 6 (1): 27. дои : 10.1186/1741-7007-6-27 . ПМЦ 2492848 . ПМИД 18577218 .
- ^ Бинетру, Флориан; Байи, Ксавье; Шевильон, Кристина; Мартин, Оливер Ю.; Бернаскони, Марко В.; Дюрон, Оливье (1 апреля 2019 г.). «Филогенетика эндосимбионта Spiroplasma ixodetis выявляет прошлые передачи между клещами и другими членистоногими» . Клещи и клещевые заболевания . 10 (3): 575–584. дои : 10.1016/j.ttbdis.2019.02.001 . ПМИД 30744948 .
- ^ Цусима, Юске; Накамура, Кайо; Тагами, Ёсуке; Миура, Казуки (апрель 2015 г.). «Степень спаривания и распространенность спироплазмы , убивающей самцов , у Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae)» Энтомологическая наука . 18 (2): 217–220. дои : 10.1111/ens.12113 . S2CID 83582284 .
- ^ Джиггинс, FM; Херст, GDD; Джиггинс, CD; Шуленбург, JHG vd; Маджерус, МУЖЧИНЫ (2000). «Бабочка Danaus chrysippus заражена бактерией Spiroplasma, убивающей самцов». Паразитология . 120 (5): 439–446. дои : 10.1017/S0031182099005867 . ПМИД 10840973 . S2CID 34436795 .
- ^ Йокоми, Раймонд К.; Мелло, Александр Ф.С.; Сапонари, Мария; Флетчер, Жаклин (февраль 2008 г.). «Обнаружение Spiroplasma citri , связанного с стойким заболеванием цитрусовых, на основе полимеразной цепной реакции» . Болезни растений . 92 (2): 253–260. дои : 10.1094/PDIS-92-2-0253 . ПМИД 30769379 .
- ^ «Использование спектральных индексов вегетации для обнаружения заражения европейским кукурузным мотыльком на участках кукурузы в Айове | Научная инвентаризация | Агентство по охране окружающей среды США» . Cfpub.epa.gov . Проверено 12 февраля 2019 г.
- ^ Бове, Джозеф М.; Реноден, Жоэль; Сайяр, Колетт; Фуассак, Ксавье; Гарнье, Моник (2003). «Spiroplasma citri, патогенный молликут растений: взаимоотношения с двумя хозяевами: растением и вектором цикадки» . Ежегодный обзор фитопатологии . 41 (1): 483–500. doi : 10.1146/annurev.phyto.41.052102.104034 . ISSN 0066-4286 . ПМИД 12730387 .
- ^ Озбек, Эльван; Миллер, Салли А; Меулия, Чай; Хогенхаут, Саския А (01 марта 2003 г.). «Места заражения и репликации Spiroplasma kunkelii (класс: Mollicutes) в средней кишке и мальпигиевых канальцах цикадки Dalbulus maidis» . Журнал патологии беспозвоночных . 82 (3): 167–175. дои : 10.1016/S0022-2011(03)00031-4 . ISSN 0022-2011 . ПМИД 12676553 .
- ^ АС Парте; и др. «Спироплазматовые» . Список названий прокариот, имеющих номенклатуру (LPSN) . Проверено 9 сентября 2022 г.
- ^ Сэйерс; и др. «Спироплазматовые» . База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Проверено 9 сентября 2022 г.
- ^ «ЛТП» . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Дерево LTP_all в формате Ньюика» . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Примечания к выпуску LTP_08_2023» (PDF) . Проверено 20 ноября 2023 г.
- ^ «Выпуск GTDB 08-RS214» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ "bac120_r214.sp_label" . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ «История таксонов» . База данных геномной таксономии . Проверено 10 мая 2023 г.
- ^ Рамирес, А.С.; Росас, А.; Эрнандес-Бериайн, JA; Оренго, JC; Сааведра, П.; Веры, К.; Фернандес А.; Поведа, Дж. Б. (июль 2005 г.). «Взаимосвязь между ревматоидным артритом и Mycoplasma pneumoniae: исследование случай-контроль» . Ревматология . 44 (7): 912–914. doi : 10.1093/ревматология/keh630 . ПМИД 15814575 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Спироплазма может вызывать болезнь Крейтцфельдта-Якоба. Интервью с ведущим специалистом по инфекционным заболеваниям: Фрэнком О. Бастианом, доктором медицинских наук.
- Спироплазма и трансмиссивные губчатые энцефалопатии, Эд Герман
- Проекты генома спироплазмы из онлайн-базы данных Genomes
- Дженике, Дж.; Унклесс, Р.; Кокберн, С.Н.; Боэлио, LM; Перлман, SJ (8 июля 2010 г.). «Адаптация через симбиоз: недавнее распространение защитного симбионта дрозофилы». Наука . 329 (5988): 212–215. Бибкод : 2010Sci...329..212J . дои : 10.1126/science.1188235 . ПМИД 20616278 . S2CID 206526012 .