Эндозойкомонас
| Эндозойкомонас | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Тип: | |
| Сорт: | |
| Заказ: | |
| Семья: | Эндозойкомонады |
| Род: | Эндозойкомонас Курахаши и Ёкота, 2007 г. [1] |
| Типовой вид | |
| Эндозойкомонас элизикола [1] | |
| Разновидность | |
Е. акропора [1] | |
| Синонимы | |
Endozoicomonas — род грамотрицательных , аэробных или факультативно анаэробных , хемоорганотрофных , палочковидных , морских бактерий из семейства Endozoicomonadaceae . [1] [3] [4] [5] [6] Эндозойкомонады — симбионты морских животных. [7]
Научная история
[ редактировать ]
Род был впервые предложен в 2007 году после выделения неизвестной гаммапротеобактерии из морского слизняка Elysia ornata . Названный E. numazuensis , он был первым из многих известных сейчас разнообразных видов и был собран из морской воды у побережья острова Идзу-Мияке, Япония , на глубине 15 м. [7] [8] После этого было идентифицировано много новых видов:
- В 2010 году исследователи из разных азиатских университетов выделили E. montiporae из коралловых пор кораллов aequituberculata Montipora на Тайване. [7] и научная группа из Университета Квинсленда, Австралия, обнаружили, что многие неопознанные симбионты Gammaproteobacteria были тесно связаны с Endozoicomonas . в том же году [9]
- Примерно в тот же период E. arenosclerae была выделена из эндемичной морской губки Рио-де-Жанейро Arenosclera brasiliensis. [10] и E.eunicecola , и E.gorgoniicola были выделены из октокораллов видов Eunicea fusca и Plexaura соответственно. [11]
- Первым Endozoicomonas секвенированным образцом был E. elysicola в 2013 году в рамках проекта, направленного на секвенирование различных штаммов неизвестных на тот момент микроорганизмов. [7] а в 2014 году его геном был обновлен и опубликован вместе с ранее неизвестными геномными последовательностями E. montiporae и E. numazuensis. Затем в 2014 г. E. atrinae из кишечника двустворчатого моллюска Atrina pectinata . была выделена и [1] [12]
- После 2014 года были выделены и признаны другие виды: E. acroporae и E. ascidiicola , первый из кораллов рода Acropora на Южном Тайване, а второй из представителей рода Ascidiacea . [5] [13]
На данный момент десять видов официально опубликованы в рамках ICNP . [14]
Биология и биохимия
[ редактировать ]Геном
[ редактировать ]Несмотря на обилие симбионтов Endozoicomonas , Endozoicomonas общедоступны только три полных генома ( E. elysicola , E. montiporae и E. numazuensis) , выделенных из морского слизняка , коралла и губки соответственно. [15] [16] Для анализа секвенирования использовались независимые от культуры методы секвенирования генома, включая метагеномное биннинг и геномику отдельных клеток. Виды Endozoicomonas имеют большие геномы размером от 4,049 МБ ( Endozoicomonas sp. AB1) до 6,69 МБ ( E. elysicola DSM22380). [17]
Метаболизм
[ редактировать ]Исследования привели к открытию, что его геном обогащен генами, связанными с транспортной активностью углеродных сахаров, а также с клеточной секрецией и транспозазной активностью, что позволяет предположить, что эти организмы играют потенциальную роль в переработке углеводов или поставке белков в организм. их хозяин. Эти навыки могут помочь им быстро адаптироваться к новому хозяину или воспользоваться новой нишей. Хотя ни в одном из геномов Endozoicomonas нет генов для непосредственной фиксации азота , у некоторых видов имеется несколько форм нитратредуктазы, отвечающих за превращение нитратов в нитриты и нитритов в аммиак, которые затем могут секретироваться. Эндозойкомонады содержат в своем геноме средства для усвоения аммиака посредством синтеза глутамина и глутамата. Они также могут синтезировать другие аминокислоты, такие как аланин, аспартат, цистеин, глицин, гомоцистеин, гомосерин, лейцин, лизин, метионин, серин и треонин, что указывает на специфичные для штамма функции. [17]
Род Endozoicomonas также играет важную роль в круговороте серы кораллов . Штаммы E. acroporae не только метаболизируют диметилсульфониопропионат (ДМСП) с образованием диметилсульфида (ДМС), но также используют ДМСП в качестве источника углерода для роста и выживания. В результате нескольких проведенных исследований был также идентифицирован первый оперон, связанный с DMSP, у E. acroporae , который связывает метаболизм DMSP с центральным углеродным циклом . [17] [18]
Высокую метаболическую специфичность демонстрируют образцы Endozoicomonas, выделенные из литоральной морской губки O. papilla . Действительно, наличие кластеров генов, кодирующих метаболизм лактата, L-рамнозы и путь деградации фенилуксусной кислоты (ПА), указывает на вероятную способность этих микроорганизмов использовать альтернативные источники углерода. [19]
Экология
[ редактировать ]среда обитания
[ редактировать ]Endozoicomonas — это мутуалистические организмы, находящиеся в симбиотических отношениях со многими морскими животными. Встречаются во всех океанах мира, обитают преимущественно в теплых и умеренно умеренных водах, расположенных между тропиками, существующими от приливной зоны до открытого океана. [15] Их наиболее распространенная ассоциация - это связь с кораллами, особенно с теми, которые обитают на мелководье, но они также могут процветать и в глубоководных кораллах , располагаясь в их мягкой эпителиальной ткани. [8] [16] Кроме того, было обнаружено, что они разделяют эту связь со многими другими беспозвоночными, такими как губки, оболочники , морские слизни и некоторые моллюски . [17] [20]
Роль в окружающей среде
[ редактировать ]Присутствие Endozoicomonas в морской экосистеме связано с общим здоровьем кораллов, служа маркером общего благополучия кораллов и организмов, обитающих на коралловых рифах, а также снижает присутствие патогенных бактерий, которые могут попытаться заразить коралл. [21] Другие функции, связанные с Endozoicomonas , связаны с синтезом аминокислот и витаминов, с выработкой метаболитов, а также с участием циклов азота и серы. [7] и переносить органические молекулы, которые активно помогают в питании своего хозяина, однако их точная функция и то, как их присутствие влияет на все эти организмы, еще предстоит определить. [18] [22]
Во время обесцвечивания кораллов популяции Endozoicomonas остаются в воде в небольших количествах, что указывает на определенный уровень устойчивости, а отсутствие здорового кораллового сообщества приводит к изменению численности популяций этих бактерий. [23] Другие факторы окружающей среды и стрессоры, такие как изменения температуры, подкисление океана и антропогенная деятельность, также оказывают прямое влияние на численность этих микроорганизмов в их среде обитания.
В отличие от их репутации полезных симбионтов, их геном раскрывает потенциальные механизмы бактериальной адаптации, а некоторые патогенные виды обнаруживаются и описываются как поражающие культуры личинок рыб, вызывая эпителиоцисты и в дальнейшем приводя к массовой смертности. [24] [25]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Парте, АК «Эндозойкомонас» . ЛПСН .
- ^ Пайк, Ребекка Э.; Холтли, Брэд; Керр, Рассел Г. (2013). «Описание Endozoicomonaseuniceicola sp. nov. и Endozoicomonas gogoroniicola sp. nov., бактерий, выделенных из восьмикораллов Eunicea fusca и Plexaura sp., и исправленное описание рода Endozoicomonas» (PDF) . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 63 (11): 4294–4302. дои : 10.1099/ijs.0.051490-0 . ПМИД 23832969 .
- ^ Перейти обратно: а б с «Эндозойкомонас» . www.uniprot.org .
- ^ Паркер, Чарльз Томас; Вигли, Сара; Гаррити, Джордж М. (1 января 2003 г.). Паркер, Чарльз Томас; Гаррити, Джордж М. (ред.). «Таксономическое резюме родов». Резюме NamesforLife . doi : 10.1601/tx.11178 (неактивен 17 апреля 2024 г.).
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на апрель 2024 г. ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б Шеу, Ши-И; Лин, Кай-Роу; Сюй, Мин-юань; Шеу, Дер-Шьян; Тан, Сен-Лин; Чен, Вэнь-МингЮР 2017 (2017). «Endozoicomonas acroporae sp. nov., выделенный из коралла Acropora» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 67 (10): 3791–3797. дои : 10.1099/ijsem.0.002194 . ISSN 1466-5034 . ПМИД 28879847 .
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Хочарт, Корентен; Паоли, Лукас; Рушевей, Ханс-Иоахим; Салазар, Гиллем; Буассен, Эмили; Ромак, Сара; Пулен, Жюли; Бурден, Гийом; Иванкоу, Гийом; Мулен, Клементина; Зиглер, Марен; Порро, Барбара; Армстронг, Эрик Дж.; Хьюм, Бенджамин CC; Ори, Жан-Марк (01 июня 2023 г.). «Экология Endozoicomonadaceae трех родов кораллов Тихого океана» . Природные коммуникации . 14 (1): 3037. doi : 10.1038/s41467-023-38502-9 . hdl : 20.500.11850/616063 . ISSN 2041-1723 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Нив, Мэтью Дж.; Апприлл, Эми; Феррье-Пажес, Кристина; Вулстра, Кристиан Р. (24 августа 2016 г.). «Разнообразие и функции распространенных симбиотических морских бактерий рода Endozoicomonas» . Прикладная микробиология и биотехнология . 100 (19): 8315–8324. дои : 10.1007/s00253-016-7777-0 . ПМК 5018254 . ПМИД 27557714 .
- ^ Перейти обратно: а б Курахаши, Мидори; Ёкота, Акира (19 апреля 2007 г.). «Endozoicomonas elysicola gen. nov., sp. nov., γ-протеобактерия, выделенная из морского слизняка Elysia ornata» . Систематическая и прикладная микробиология . 30 (3): 202–206. дои : 10.1016/j.syapm.2006.07.003 . ISSN 0723-2020 . ПМИД 16904280 .
- ^ Квеннефорс, Э. Шарлотта Э.; Сампайо, Евгения; Риджуэй, Тайрон; Барнс, Эндрю С.; Хоэ-Гульдберг, Уве (29 апреля 2010 г.). «Бактериальные сообщества двух вездесущих кораллов Большого Барьерного рифа показывают как местную, так и видовую специфичность общих бактериальных партнеров» . ПЛОС ОДИН . 5 (4): е10401. Бибкод : 2010PLoSO...510401K . дои : 10.1371/journal.pone.0010401 . ISSN 1932-6203 . ПМК 2861602 . ПМИД 20454460 .
- ^ Апполинарио, Лусиана Р.; Чоке, Диего А.; РУА, Синтия П.Дж.; ВЕНАС, Тайна; Чемпион, Мариана Е.; Амарал, Гильда РС; ЛЕОНЕМИЛЬ, Лусиана; де Оливейра, Луизи; Виейра, Вероника Виана; Оцуки, Коко; Качели, Жан (2016). «Описание Endozoicomonas arenosclerae sp. nov. с использованием подхода геномной таксономии» . Антони ван Левенгук . 109 (3): 431–438. дои : 10.1007/s10482-016-0649-x . ISSN 0003-6072 . ПМИД 26786501 . S2CID 54567862 .
- ^ Пайк, Ребекка Э.; Хэлтли, Брэд; Керр, Рассел Г. (1 ноября 2013 г.). «Описание Endozoicomonas euniceicola sp. nov. и Endozoicomonas gogoroniicola sp. nov., бактерий, выделенных из восьмикораллов Eunicea fusca и Plexaura sp., и дополненное описание рода Endozoicomonas» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 63 (Pt_11): 4294–4302. дои : 10.1099/ijs.0.051490-0 . ISSN 1466-5026 . ПМИД 23832969 .
- ^ Кирпидес, Никос К.; Войке, Таня; Эйзен, Джонатан А.; Гаррити, Джордж; Лилберн, Тимоти Г.; Бек, Брайан Дж.; Уитмен, Уильям Б.; Хугенгольц, Фил; Кленк, Ханс-Петер (17 декабря 2013 г.). «Геномная энциклопедия типовых штаммов, фаза I: проект «Тысяча микробных геномов» (KMG-I)» . Стандарты в геномных науках . 9 (3): 1278–1284. дои : 10.4056/sig.5068949 . ISSN 1944-3277 . ПМЦ 4148999 . ПМИД 25197443 .
- ^ Шрайбер, Ларс; Кьельдсен, Каспер У.; Фанч, Питер; Дженсен, Йеппе; Обст, Матиас; Лопес-Легентиль, Сюзанна; Шрамм, Эндрю (12 июля 2016 г.). «Эндозойкомонады — специфические факультативные симбионты асцидий» . Границы микробиологии . 7 : 1042. дои : 10.3389/fmicb.2016.01042 . ISSN 1664-302X . ПМЦ 4940369 . ПМИД 27462299 .
- ^ «Род: Endozoicomonas» . lpsn.dsmz.de. Проверено 9 декабря 2021 г.
- ^ Перейти обратно: а б Нив, Мэтью Дж.; Мичелл, Крейг Т.; Апприлл, Эми; Вулстра, Кристиан Р. (28 августа 2014 г.). «Полногеномные последовательности трех симбиотических штаммов Endozoicomonas» . Геномные объявления . 2 (4): e00802–14. doi : 10.1128/genomeA.00802-14 . ПМК 4132622 . ПМИД 25125646 .
- ^ Перейти обратно: а б Дин, Цзюнь-Янь; Шиу, Цзя-Хо; Чен, Вэнь-Мин; Чан, Инь-Ру; Тан, Сен-Лин (08 марта 2016 г.). «Геномный взгляд на взаимоотношения хозяина и эндосимбионта Endozoicomonas montiporae CL-33T с его коралловым хозяином» . Границы микробиологии . 7 : 251. дои : 10.3389/fmicb.2016.00251 . ISSN 1664-302X . ПМЦ 4781883 . ПМИД 27014194 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Тандон, Кшитидж; Лу, Чи-Ин; Чан, Пей-Вэнь; Вада, Наохиса; Ян, Шань-Хуа; Чан, Я-Фан; Чен, Пин-Юнь; Чанг, Сяо-Ю; Чиу, Ю-Цзин; Чжоу, Мин-Шеан; Чен, Вэнь-Мин (2020). «Сравнительная геномика: доминантная коралловая бактерия Endozoicomonas acroporae метаболизирует диметилсульфониопропионат (ДМСП)» . Журнал ISME . 14 (5): 1290–1303. дои : 10.1038/s41396-020-0610-x . ISSN 1751-7370 . ПМЦ 7174347 . ПМИД 32055028 .
- ^ Перейти обратно: а б Бродбент, Эндрю Д.; Джонс, Грэм Б. (2004). «ДМС и ДМСП в слизистых веревках, коралловой слизи, поверхностных пленках и поровых водах осадочных пород коралловых рифов Большого Барьерного рифа» . Морские и пресноводные исследования . 55 (8): 849. doi : 10.1071/mf04114 . ISSN 1323-1650 .
- ^ Алекс, Ануп; Антунес, Агостиньо (2019). «Сравнительная геномика выявляет метаболическую специфичность эндозойкомонад, выделенных из морской губки, и геномный репертуар симбиозов бактерий-хозяев» . Микроорганизмы . 7 (12): 635. doi : 10.3390/microorganisms7120635 . ПМК 6955870 . ПМИД 31801294 .
- ^ Барц, Йенс-Оле; Блом, Йохен; Буссе, Ханс-Юрген; Мви, Жак Б.; Хардт, Мартин; Шуберт, Патрик; Уилке, Томас; Гессманн, Александр; Вильхарм, Готфрид; Бендер, Дженнифер; Кемпфер, Питер (2018). «Parendozoicomonas haliclonae gen. nov. sp. nov., выделенная из морской губки рода Haliclona, и описание семейства Endozoicomonadaceae fam. nov., включающего роды Endozoicomonas, Parendozoicomonas и Kistimonas» . Систематическая и прикладная микробиология . 41 (2): 73–84. дои : 10.1016/j.syapm.2017.11.004 . ПМИД 29398077 .
- ^ Кэмп, Эмма Ф.; Саггетт, Дэвид Дж.; Погореуц, Клаудия; Нитшке, Мэтью Р.; Ульбрек, Фанни; Хьюм, Бенджамин CC; Гарднер, Стефани Г.; Зампиги, Марко; Родольфо-Метальпа, Риккардо; Вулстра, Кристиан Р. (01.06.2020). «Кораллы демонстрируют отчетливые закономерности микробной реорганизации, позволяющие процветать в экстремальных прибрежных условиях» . Коралловые рифы . 39 (3): 701–716. дои : 10.1007/s00338-019-01889-3 . hdl : 10754/661435 . ISSN 1432-0975 . S2CID 211006020 .
- ^ Морроу, Кэтлин М.; Борн, Дэвид Г.; Хамфри, Крейг; Ботте, Эммануэль С.; Лаффи, Патрик; Заневельд, Джесси; Утик, Свен; Фабрициус, Катарина Э.; Вебстер, Николь С. (2015). «Естественные вулканические выходы CO2 открывают будущие траектории развития ассоциаций хозяина и микробов в кораллах и губках» . Журнал ISME . 9 (4): 894–908. дои : 10.1038/ismej.2014.188 . ISSN 1751-7370 . ПМЦ 4817704 . ПМИД 25325380 .
- ^ Шиу, Цзя-Хо; Ю, Шэн-Пин; Фонг, Чиа-Линг; Дин, Цзюнь-Янь; Тан, Чи-Джуи; Фан, Тунг-Юнг; Лу, Чи-Ин; Тан, Сен-Лин (2020). «Сдвиг в доминирующей группе бактерий Endozoicomonas не зависит от диссоциации с коралловыми симбионтными водорослями» . Границы микробиологии . 11 : 1791. doi : 10.3389/fmicb.2020.01791 . ISSN 1664-302X . ПМЦ 7412130 . ПМИД 32849407 .
- ^ Катариос, Пантелис; Сет-Смит, Хелена МБ; Фер, Александр; Матеос, Хосе М.; Ци, Вэйхун; Рихтер, Денис; Нуфер, Лисбет; Рюттен, Майя; Гевара Сото, Марикрус; Зиглер, Урс; Томсон, Николас Р. (07 декабря 2015 г.). «Выделение морских патогенов из окружающей среды с использованием мезокосмической культуры острорылого морского леща: поразительные геномные и морфологические особенности новых видов Endozoicomonas» . Научные отчеты . 5 (1): 17609. Бибкод : 2015НатСР...517609К . дои : 10.1038/srep17609 . ISSN 2045-2322 . ПМК 4671022 . ПМИД 26639610 .
- ^ Ци, Вэйхун; Каскарано, Мария Кьяра; Шлапбах, Ральф; Катариос, Пантелис; Воган, Ллойд; Сет-Смит, Хелена МБ (01 июня 2018 г.). «Ca. Endozoicomonas cretensis: новый патоген для рыб, характеризующийся пластичностью генома» . Геномная биология и эволюция . 10 (6): 1363–1374. дои : 10.1093/gbe/evy092 . ISSN 1759-6653 . ПМК 6007542 . ПМИД 29726925 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Погореуц, Клаудия; Редекер, Нильс; Карденас, Анни; Гердес, Астрид; Дикий, христианин; Вулстра, Кристиан Р. (25 января 2018 г.). «Доминирование бактерий Endozoicomonas в процессе обесцвечивания и смертности кораллов предполагает структурную негибкость микробиома Pocillopora verrucosa» . Экология и эволюция . 8 (4): 2240–2252. дои : 10.1002/ece3.3830 . ПМЦ 5817147 . ПМИД 29468040 .
- Нив, Мэтью Дж.; Мичелл, Крейг Т.; Апприлл, Эми; Вулстра, Кристиан Р. (17 января 2017 г.). «Геномы Endozoimonas демонстрируют функциональную адаптацию и пластичность бактериальных штаммов, симбиотически связанных с разнообразными морскими хозяевами» . Научные отчеты . 7 (1): 40579. Бибкод : 2017NatSR...740579N . дои : 10.1038/srep40579 . ISSN 2045-2322 . ПМК 5240137 . ПМИД 28094347 .
- Оппен, Мадлен Дж. Х. Ван; Лох, Дж. М. (2018). Отбеливание кораллов: закономерности, процессы, причины и последствия . Спрингер. ISBN 9783319753935 .