Жизненный цикл апикомплекса
Apicomplexans , группа внутриклеточных паразитов , имеют стадии жизненного цикла , которые позволяют им выживать в самых разных средах, которым они подвергаются в течение своего сложного жизненного цикла. [ 1 ] Каждая стадия жизненного цикла апикомплексного организма характеризуется разнообразием клеток с четко выраженной морфологией и биохимией .
Не у всех апикомплексов развиваются все следующие разновидности клеток и способы деления. Эта презентация задумана как описание гипотетического обобщенного апикомплексного организма.
Методы бесполого размножения
[ редактировать ]Apicomplexans (споровики) размножаются путем множественного деления (также известного как шизогония ). Эти способы включают в себя гаметогония , спорогония и мерогония , хотя последнюю иногда называют шизогонией, несмотря на ее общий смысл. [ 2 ]
Мерогония - бесполый репродуктивный процесс апикомплекса. После заражения клетки-хозяина трофозоит ( см. глоссарий ниже ) увеличивается в размерах, многократно воспроизводя свое ядро и другие органеллы . [ 3 ] В ходе этого процесса организм называется мерон или шизонт . Затем цитокинез подразделяет многоядерный шизонт на многочисленные идентичные дочерние клетки, называемые мерозоитами ( см. глоссарий ниже ), которые высвобождаются в кровь при разрыве клетки-хозяина. Организмы, жизненный цикл которых зависит от этого процесса, включают Theileria , Babesia , [ 4 ] Плазмодий , [ 5 ] и токсоплазма гонди .
Спорогония – это тип полового и бесполого размножения. Он включает кариогамию , образование зиготы , за которым следует мейоз и множественное деление. Это приводит к образованию спорозоитов.
Другие формы репликации включают эндодиогения и эндополигения . Эндодиогения – это процесс бесполого размножения , которому благоприятствуют такие паразиты, как Toxoplasma gondii . Он включает в себя необычный процесс, при котором внутри материнской клетки образуются две дочерние клетки, которые затем потребляются потомством до их разделения. [ 6 ]
Эндополигения — деление сразу на несколько организмов путем внутреннего почкования . [ 6 ]
Глоссарий типов клеток
[ редактировать ]
Инфекционные стадии
[ редактировать ]А спорозоит (др.-греч. sporos , семя + zōon , животное) — это форма клетки, которая заражает новых хозяев. Например, у Plasmodium спорозоиты — это клетки, которые развиваются в слюнных железах комара, покидают комара во время еды с кровью и проникают в печени клетки ( гепатоциты ), где они размножаются. Клетки, инфицированные спорозоитами, в конечном итоге лопаются, высвобождая мерозоиты в кровоток. [ 8 ] Спорозоиты подвижны и передвигаются путем скольжения .
А мерозоит (G. meros , часть [серии] + zōon , животное) — результат мерогонии , происходящей внутри клетки-хозяина. На этом этапе паразит заражает клетки хозяина, а затем реплицирует собственное ядро и вызывает сегментацию клеток в форме бесполого размножения. При кокцидиозе мерозоиты образуют первую фазу внутреннего жизненного цикла кокцидий. В случае Plasmodium мерозоиты заражают эритроциты , а затем быстро размножаются бесполым путем. В результате этого процесса разрушается хозяин эритроцитов, в результате чего высвобождается множество новых мерозоитов, которые затем находят новых хозяев, передающихся через кровь. Мерозоиты подвижны. До шизогонии мерозоит также был известен как шизозоит . [ 9 ]
А гаметоцит ( G. gametēs , партнер + kytos , клетка) — название, данное клеткам паразита, образующим гаметы . Мужской гаметоцит делится, образуя множество жгутиковых микрогамет , тогда как женский гаметоцит дифференцируется в макрогамету . [ 10 ]
Ан оокинете (Г. ōon , яйцо + kinētos , подвижный) — оплодотворенная зигота , способная самопроизвольно двигаться. Он проникает в эпителиальные клетки, выстилающие среднюю кишку комара , образуя под внешней оболочкой кишечника комара толстостенную структуру, известную как ооциста. [ 11 ] Оокинеты подвижны и передвигаются путем скольжения .
А трофозоит (G. tropē , питание + zōon , животное) — это активированная стадия внутриклеточного питания в жизненном цикле апикомплекса. Наевшись хозяином, трофозоит подвергается шизогонии и развивается в шизонт, позже выделяющий мерозоиты.
Гипнозоит hypnos (G. , животное , сон + zōon ) — это спокойная стадия паразита, которая наиболее известна своей «... вероятной связью с латентным периодом и рецидивом малярийных инфекций человека, вызванных Plasmodium ovale и P. vivax ». [ 12 ] Гипнозоиты происходят непосредственно от спорозоитов. [ 13 ]
А брадизоит (G. bradys , медленный + zōon , животное) представляет собой сидячую, медленнорастущую форму зоонозных микроорганизмов, таких как Toxoplasma gondii , среди других ответственных за паразитарные инфекции. При хроническом (латентном) токсоплазмозе брадизоиты микроскопически представлены в виде скоплений, окруженных неправильной серповидной стенкой ( кисты ) в инфицированных тканях мышц и мозга. Также известен как брадизойный мерозоит . [ 14 ]
А тахизоит (G. tachys , fast + zōon , животное), контрастирующий с брадизоитом, представляет собой форму, характеризующуюся быстрым ростом и репликацией. Тахизоиты — подвижные формы кокцидий , образующих тканевые псевдокисты , таких как токсоплазмы и саркоцисты . Обычно заражая клеточные вакуоли , тахизоиты делятся путем эндодиогении и эндополигении. Также известен как тахизойный мерозоит (та же ссылка в журнале, что и для «брадизойного мерозоита» выше).
Ан ооциста (G. ōon , яйцо + kystis , мочевой пузырь) — выносливая толстостенная спора, способная длительное время сохраняться вне хозяина. Зигота развивается внутри споры , которая защищает ее при передаче новым хозяевам. К организмам, образующим ооцисты, относятся Eimeria , Isospora , Cryptosporidium и Toxoplasma .
-
Жизненный цикл бабезии паразита -
Жизненный цикл Эймерия паразита -
Жизненный цикл токсоплазмы паразита
Размер генома
[ редактировать ]Динамику потери генов изучали в 41 геноме апикомплексана . [ 15 ] Утрату генов, участвующих в метаболизме аминокислот и биосинтезе стероидов , можно объяснить метаболической избыточностью с хозяином. [ 15 ] Кроме того, гены репарации ДНК имеют тенденцию теряться у апикомплексов с уменьшенным размером протеома , что, вероятно, отражает меньшую потребность в репарации ДНК геномов с меньшим информационным содержанием. [ 15 ] Снижение репарации ДНК может помочь объяснить повышенную частоту мутаций у патогенов с уменьшенным размером генома. [ 15 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ядвига Грабда (1991). Паразитология морских рыб: Очерк . ВЧ. п. 8. ISBN 0-89573-823-6 .
- ^ Ёсинори Танада; Гарри К. Кайя (1993). Патология насекомых . Профессиональное издательство Персидского залива. ISBN 978-0-12-683255-6 .
- ^ Определение шизогонии . MSN Энкарта. Архивировано из оригинала 22 ноября 2009 г. Проверено 11 декабря 2009 г.
- ^ Хервальдт; Персинг, Д.Х.; Пресигу, Э.А.; Гофф, WL; Мэтисен, Д.А.; Тейлор, П.В.; Эберхард, МЛ; Горенфлот, АФ; и др. (1 апреля 1996 г.). «Смертельный случай бабезиоза в Миссури: выявление еще одной пироплазмы, заражающей людей». Анналы внутренней медицины . 124 (7): 643–650. дои : 10.7326/0003-4819-124-7-199604010-00004 . ПМИД 8607592 . S2CID 46733758 .
- ^ Чжоу, М.; Лю, К.; Вонгсричаналай, К.; Сувонкерд, В.; Панарт, К.; Праджаквонг, С.; Пенсири, А.; Кимура, М.; Мацуока, Х.; Феррейра, МЮ; Исомура, С.; Кавамото, Ф. (апрель 1998 г.). «Высокая распространенность Plasmodiummalariae и Plasmodium ovale у больных малярией вдоль границы между Таиландом и Мьянмой, о чем свидетельствуют окрашивание акридиновым оранжевым и диагнозы, основанные на ПЦР» . Тропическая медицина и международное здравоохранение . 3 (4): 304–312. дои : 10.1046/j.1365-3156.1998.00223.x . ПМИД 9623932 . S2CID 23658812 .
- ^ Jump up to: а б Смит, Джеймс Десмонд; Уэйклин, Дерек (1994). « Токсоплазма гонди » . Введение в паразитологию животных (3-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 99–103. ISBN 0-521-42811-4 .
- ^ Ригуле, Жак; Хеннаш, Ален; Лагуретт, Пьер; Джордж, Кэтрин; Лонгарт, Лоик; Сеть, Жан-Лоик; Дубей, Джитендер П. (20 ноября 2014 г.). «Токсоплазмоз у полосатого голубя ( Geopelia humeralis ) из зоопарка Клер, Франция» . Паразит . 21:62 дои 10.1051 / : паразит/2014062 . ПМК 4236686 . ПМИД 25407506 .
- ^ «Малярия - жизненный цикл Plasmodium.swf» . эснипс. Архивировано из оригинала 21 ноября 2009 года . Проверено 11 декабря 2009 г.
- ^ «Шизозоит» , Медицинский словарь Farlex Partner , 2012,
Мерозоит до шизогонии, как и в экзоэритроцитарной фазе развития возбудителя Plasmodium после инвазии спорозоитов в гепатоцит и перед множественным делением.
- ^ Синден, Р.Э.; Талман, А; Маркес, СР; Васс, Миннесота; Штернберг, MJE (август 2010 г.). «Жгутик малярийных паразитов». Современное мнение в микробиологии . 13 (4): 491–500. дои : 10.1016/j.mib.2010.05.016 . ПМИД 20566299 .
- ^ «Оокинете (Медицинский словарь)» . Словарь.com . Проверено 11 декабря 2009 г.
- ^ Маркус, Майлз Б. (16 июля 2010 г.). «Малярия: происхождение термина «гипнозоит» ». Журнал истории биологии . 44 (4): 781–786. дои : 10.1007/s10739-010-9239-3 . ПМИД 20665090 . S2CID 1727294 .
- ^ Маркус, Майлз Б. (22 марта 2018 г.). «Биологические концепции рецидивирующей малярии Plasmodium vivax ». Паразитология . 145 (13): 1765–1771. дои : 10.1017/S003118201800032X . ПМИД 29564998 . S2CID 206250162 .
- ^ Маркус, МБ (15 ноября 2016 г.). «Термины кокцидийных мерозоитов». Анналы тропической медицины и паразитологии . 81 (4): 463. дои : 10.1080/00034983.1987.11812147 . ПМИД 3446034 .
- ^ Jump up to: а б с д Дерилус, Д.; Рахман, МЗ; Серрано, А.Е.; Мэсси, ЮВ (январь 2021 г.). «Уменьшение размера протеома у Apicomplexans связано с потерей репарации ДНК и избыточными путями хозяина» . Инфекция, генетика и эволюция . 87 : 104642. doi : 10.1016/j.meegid.2020.104642 . ПМЦ 7936648 . ПМИД 33296723 .