Сиона кишечная

Сиона кишечная
Научная классификация
Домен:	Эукариоты
Королевство:	животное
Тип:	Хордовые
Подтип:	Туниката
Сорт:	Асцидиацея
Заказ:	Флебобранхии
Семья:	Сиониды
Род:	Сиона
Разновидность:	С. кишечный
Биномиальное имя
	Сиона кишечная ; (Линней, 1767 г.)

Ciona кишечная (иногда известная под общим названием оболочника вазы ) — это асцидия (морская асцидия), оболочник с очень мягкой оболочкой. Его латинское название буквально означает «столп кишечника», имея в виду тот факт, что его тело представляет собой мягкую полупрозрачную колоннообразную структуру, напоминающую массу кишечника , прорастающую из камня. ^[1] Это глобально распространенный космополитный вид. С тех пор, как Линней описал этот вид, Ciona интестиналис использовался в качестве модельного хордового беспозвоночного в биологии развития и геномике. ^[2] Исследования, проведенные в период с 2005 по 2010 год, показали, что существует как минимум два, а возможно, и четыре родственных вида. ^[3]^[4]^[5] Совсем недавно было показано, что один из этих видов уже был описан как Cionarobusta . ^[6] Антропогенным путем вид проник в различные части мира и известен как инвазивный вид . ^[7]^[8]

Хотя Линней первым отнес этот вид к виду моллюсков, Александр Ковалевский обнаружил во время развития личиночную стадию, похожую на головастика, которая демонстрирует сходство с позвоночными. Недавние молекулярно-филогенетические исследования, а также филогеномные исследования подтверждают, что асцидии являются ближайшими беспозвоночными родственниками позвоночных. ^[9] Его полный геном был секвенирован с использованием образца из залива Хаф-Мун в Калифорнии, США. ^[10] демонстрирующий очень маленький размер генома, менее 1/20 человеческого генома, но имеющий ген, соответствующий почти каждому семейству генов позвоночных.

Описание

Ciona кишечная - одиночная оболочка с цилиндрическим мягким студенистым телом длиной до 20 сантиметров (8 дюймов). Окраска тела и окраска дистального конца сифонов являются основными внешними признаками, отличающими сестринские виды внутри видового комплекса. ^[11]

Тело Сионы похоже на мешочек и покрыто оболочкой, представляющей собой секрет эпидермальных клеток. Тело прикрепляется постоянным основанием, расположенным на заднем конце, а противоположный конец имеет два отверстия — буккальный и предсердный сифоны. Вода всасывается в асцидию через буккальный (оральный) сифон и покидает предсердие через предсердный сифон (клоакальный).

Экология

Ciona кишечная - гермафродитный разбрасыватель , но не может самооплодотворяться. ^[12] Яйца и сперма при выходе могут оставаться в толще воды от 1 до 2 дней, а личинки находятся в свободном плавании от 2 до 10 дней.

Ciona кишечная считается инвазивным видом и растет плотными скоплениями на любом плавучем или подводном субстрате, особенно на искусственных конструкциях, таких как сваи, оборудование для аквакультуры, поплавки и корпуса лодок, в нижней и субприливной зонах. Он часто растет вместе с другими организмами-обрастателями или на них. Считается, что он распространяется на новые территории главным образом через загрязнение корпуса. Поскольку его личинки могут жить до 10 дней, этот вид также может передаваться через выброс льяльных или балластных вод.

Потенциального воздействия C. кишечной палочки и ее проникновения в новые места обитания можно избежать, поэтому большинство агентств предлагают сборщикам рыбы и моллюсков избегать перемещения выловленных моллюсков и рыболовных снастей в другие районы, а также тщательно сушить снасти перед транспортировкой, а также осмотр корпусов лодок. Они также рекомендуют при необходимости тщательно очистить их, продезинфицировать отбеливателем или уксусом и высушить перед перемещением в другие места. Агентства также рекомендовали утилизировать любые организмы, извлеченные из корпусов лодок или снастей на суше, а также сливать трюмные воды на сушу или дезинфицировать их.

Половое размножение

Ciona интестиналис — гермафродит, который почти одновременно выпускает сперму и яйцеклетки в окружающую морскую воду. C. интестиналис самостерилен и поэтому использовался для изучения механизма самонесовместимости. ^[13] Считается, что молекулы самораспознавания/несамораспознавания играют ключевую роль в процессе взаимодействия между сперматозоидами и желточной оболочкой яйцеклетки. Похоже, что распознавание «своего/чужого» у асцидий, таких как C. кишечная, механически аналогично системам самонесовместимости у цветковых растений . ^[13] Самонесовместимость способствует ауткроссингу , который обеспечивает адаптивное преимущество в каждом поколении, маскируя вредные рецессивные мутации (т.е. генетическая комплементация ). ^[14]

Передача сигналов ячейки

у асцидий C.intineliis CB1 аксональных и CB2 типов каннабиноидные рецепторы Обнаружено, что направлены на аксоны , что указывает на древнюю роль каннабиноидных рецепторов в качестве регуляторов передачи в нейронах сигналов . ^[15]

Генетика

Ciona кишечная была одним из первых животных, полный генома секвенирование которой было проведено в 2002 году. У нее относительно небольшой геном (около 160 МБП ), состоящий из 14 пар хромосом и около 16 000 генов. ^[16]

Hox-гены

Проект анализа генома выявил девять Hox-генов : Ci-Hox1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12 и 13. ^[10] Cionarobusta , ближайший родственник Cionaintinalis , также имеет такой же набор Hox-генов. Организация Hox-генов известна только для C. интестиналиса среди асцидий. Девять генов Hox расположены на двух хромосомах; Ci-Hox1–10 на одной хромосоме и Ci-Hox12 и 13 на другой. Межгенные расстояния внутри генов Ciona Hox чрезвычайно велики. Семь Hox-генов, Ci-Hox1–10, распределены примерно на половине длины хромосомы. Сравнение с экспрессией и расположением Hox-генов у других видов позволяет предположить, что Hox-гены в геномах асцидий находятся в состоянии рассеяния. ^[17]

GEVI

Большинство генетически закодированных индикаторов напряжения основаны на потенциал-чувствительном домене C.intinalis (Ci-VSD).

Трансферрин

Существует один ортолог трансферрина , который отличается от ортологов моделей позвоночных и еще больше отличается от нехордовых . ^[18]

Каротиноидный метаболизм

Ретинолдегидрогеназа – CiRdh10 – раскрыто Беляевой и др. 2015 год ^[19]

Ссылки

^ Лейн, Ник (14 июня 2010 г.). Восхождение жизни: десять великих изобретений эволюции . WW Нортон и компания. п. 192. ИСБН 978-0393338669 .
^ Сато, Нори (2003). «Личинка головастика асцидии: сравнительное молекулярное развитие и геномика». Обзоры природы Генетика . 4 (4): 285–295. дои : 10.1038/nrg1042 . ПМИД 12671659 . S2CID 27548417 .
^ Сузуки, Михо М; Нисикава Т; Птица А (2005). «Геномные подходы выявили неожиданную генетическую дивергенцию у Ciona интестиналиса ». Джей Мол Эвол . 61 (5): 627–635. Бибкод : 2005JMolE..61..627S . дои : 10.1007/s00239-005-0009-3 . ПМИД 16205978 . S2CID 5173 .
^ Капути, Луизи; Андреакис Н; Мастрототаро Ф; Чирино П; Василло М; Сордино П (2007). «Загадочное видообразование модельного хордового беспозвоночного» . Труды Национальной академии наук США . 104 (22): 9364–9369. Бибкод : 2007PNAS..104.9364C . дои : 10.1073/pnas.0610158104 . ПМК 1890500 . ПМИД 17517633 .
^ Жан, А; Масисаак Х.Дж.; Кристеску М.Э. (2010). «Инвазионная генетика комплекса видов Ciona кишечного : от регионального эндемизма к глобальной однородности». Молекулярная экология . 19 (21): 4678–4694. дои : 10.1111/j.1365-294x.2010.04837.x . ПМИД 20875067 . S2CID 205363202 .
^ Брунетти, Риккардо; Гисси С; Пеннати Р; Кайччи Ф; Гаспарини Ф; Манни Л. (2015). «Морфологические доказательства того, что молекулярно детерминированные Ciona интестиналис типа А и типа В относятся к разным видам: Cionarobusta и Ciona интестиналис » . Журнал зоологической систематики и эволюционных исследований . 53 (3): 186–193. дои : 10.1111/jzs.12101 . hdl : 11577/3155577 .
^ Блюм, Дж. К.; Чанг, Алабама; Лильестрём, М.; Шенк, Мэн; Стейнберг, МК; Руис, генеральный менеджер (2007). «Неаборигенная одиночная асцидия Ciona интестиналис (L.) снижает видовое богатство». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 342 : 5–14. дои : 10.1016/j.jembe.2006.10.010 .
^ Херридж, Пол (11 июня 2013 г.). «Ваза-оболочник приземлилась» . Южная газета . Мэристаун, Ньюфаундленд и Лабрадор. Архивировано из оригинала 28 июня 2013 года . Проверено 26 июня 2013 г.
^ Патнэм, Нью-Хэмпшир; Баттс Т; Ферье DE; Ферлонг РФ; Феллстен У; и др. (июнь 2008 г.). «Геном амфиоксуса и эволюция кариотипа хордовых» . Природа . 453 (7198): 1064–71. Бибкод : 2008Natur.453.1064P . дои : 10.1038/nature06967 . ПМИД 18563158 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Дехал, П; Сато Ю; Кэмпбелл Р.К.; и др. (декабрь 2002 г.). «Проект генома Ciona кишечной : понимание происхождения хордовых и позвоночных» (PDF) . Наука . 298 (5601): 2157–2166. Бибкод : 2002Sci...298.2157D . дои : 10.1126/science.1080049 . ПМИД 12481130 . S2CID 15987281 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 сентября 2017 г. Проверено 26 сентября 2019 г.
^ Сато, Ацуко; Сато Н; Епископ JDD (2012). «Полевая идентификация комплекса видов асцидий Cionaintinaliis в районе симаториев». Морская биология . 159 (7): 1611–1619. дои : 10.1007/s00227-012-1898-5 . S2CID 84148906 .
^ Харада, Ю; Такаги Ю; и др. (2008). «Механизмы самоплодия хордовых-гермафродитов» . Наука . 320 (5875): 548–50. дои : 10.1126/science.1152488 . ПМИД 18356489 . S2CID 12250316 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Савада Х., Морита М., Ивано М. (август 2014 г.). «Механизмы самораспознавания/несамостоятельности при половом размножении: новый взгляд на систему самонесовместимости, присущую цветковым растениям и животным-гермафродитам». Биохим. Биофиз. Рез. Коммун . 450 (3): 1142–8. дои : 10.1016/j.bbrc.2014.05.099 . ПМИД 24878524 .
^ Бернштейн Х., Байерли Х.К., Хопф Ф.А., Мишод Р.Э. (сентябрь 1985 г.). «Генетические повреждения, мутации и эволюция пола». Наука . 229 (4719): 1277–81. Бибкод : 1985Sci...229.1277B . дои : 10.1126/science.3898363 . ПМИД 3898363 .
^ Элфик, Морис Р. (05 декабря 2012 г.). «Эволюция и сравнительная нейробиология передачи сигналов эндоканнабиноидов» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 367 (1607): 3201–3215. дои : 10.1098/rstb.2011.0394 . ISSN 0962-8436 . ПМЦ 3481536 . ПМИД 23108540 .
^ Сёгути, Эйичи; Кавасима, Такеши; Нисида-Умехара, Тизуко; Мацуда, Ёичи; Сато, Нори (2005). «Молекулярно-цитогенетическая характеристика хромосом Ciona кишечной ». Зоологическая наука . 22 (5): 511–6. дои : 10.2108/zsj.22.511 . hdl : 2433/57195 . ПМИД 15930823 . S2CID 22661234 .
^ Икута, Тетсуро и Хидетоши Сайга. «Организация Hox-генов у асцидий: настоящее, прошлое и будущее». Динамика развития 233.2 (2005): 382-89.
^ Габальдон, Тони; Кунин, Евгений В. (04 апреля 2013 г.). «Функциональные и эволюционные последствия ортологии генов» . Обзоры природы Генетика . 14 (5). Портфолио природы : 360–366. дои : 10.1038/nrg3456 . ISSN 1471-0056 . ПМЦ 5877793 . ПМИД 23552219 .
^ Бедуа, Алиса М.Х.; Паркер, Хьюго Джонатан; Крумлауф, Робб (23 августа 2021 г.). «Передача сигналов ретиноевой кислоты в сегментации заднего мозга позвоночных: эволюция и диверсификация» . Разнообразие . 13 (8). MDPI : 398. doi : 10.3390/d13080398 . ISSN 1424-2818 . S2CID 238675287 . (HJP ORCID 0000-0001-7646-2007 ) .

Внешние ссылки

МарЛИН , подробный обзор видов
ANISEED , база данных модельных организмов Tunicate.
Призрак: ресурсы генома и кДНК Киотского университета
Четырехмерный атлас тела асцидий от Университета Кейо.
Ciona интестиналиса База данных белков : https://web.archive.org/web/20071101003737/http://cipro.ibio.jp/ CIPRO от ibio.jp
Ciona интестиналиса Фотографии с сайта ascidians.com
Просмотрите Ciona кишечной геном в Ensembl
Просмотрите сборку генома ci2 в браузере генома UCSC .

[1] Лейн, Ник (14 июня 2010 г.). Восхождение жизни: десять великих изобретений эволюции . WW Нортон и компания. п. 192. ИСБН 978-0393338669 .

[2] Сато, Нори (2003). «Личинка головастика асцидии: сравнительное молекулярное развитие и геномика». Обзоры природы Генетика . 4 (4): 285–295. дои : 10.1038/nrg1042 . ПМИД 12671659 . S2CID 27548417 .

[3] Сузуки, Михо М; Нисикава Т; Птица А (2005). «Геномные подходы выявили неожиданную генетическую дивергенцию у Ciona интестиналиса ». Джей Мол Эвол . 61 (5): 627–635. Бибкод : 2005JMolE..61..627S . дои : 10.1007/s00239-005-0009-3 . ПМИД 16205978 . S2CID 5173 .

[4] Капути, Луизи; Андреакис Н; Мастрототаро Ф; Чирино П; Василло М; Сордино П (2007). «Загадочное видообразование модельного хордового беспозвоночного» . Труды Национальной академии наук США . 104 (22): 9364–9369. Бибкод : 2007PNAS..104.9364C . дои : 10.1073/pnas.0610158104 . ПМК 1890500 . ПМИД 17517633 .

[5] Жан, А; Масисаак Х.Дж.; Кристеску М.Э. (2010). «Инвазионная генетика комплекса видов Ciona кишечного : от регионального эндемизма к глобальной однородности». Молекулярная экология . 19 (21): 4678–4694. дои : 10.1111/j.1365-294x.2010.04837.x . ПМИД 20875067 . S2CID 205363202 .

[6] Брунетти, Риккардо; Гисси С; Пеннати Р; Кайччи Ф; Гаспарини Ф; Манни Л. (2015). «Морфологические доказательства того, что молекулярно детерминированные Ciona интестиналис типа А и типа В относятся к разным видам: Cionarobusta и Ciona интестиналис » . Журнал зоологической систематики и эволюционных исследований . 53 (3): 186–193. дои : 10.1111/jzs.12101 . hdl : 11577/3155577 .

[7] Блюм, Дж. К.; Чанг, Алабама; Лильестрём, М.; Шенк, Мэн; Стейнберг, МК; Руис, генеральный менеджер (2007). «Неаборигенная одиночная асцидия Ciona интестиналис (L.) снижает видовое богатство». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 342 : 5–14. дои : 10.1016/j.jembe.2006.10.010 .

[8] Херридж, Пол (11 июня 2013 г.). «Ваза-оболочник приземлилась» . Южная газета . Мэристаун, Ньюфаундленд и Лабрадор. Архивировано из оригинала 28 июня 2013 года . Проверено 26 июня 2013 г.

[9] Патнэм, Нью-Хэмпшир; Баттс Т; Ферье DE; Ферлонг РФ; Феллстен У; и др. (июнь 2008 г.). «Геном амфиоксуса и эволюция кариотипа хордовых» . Природа . 453 (7198): 1064–71. Бибкод : 2008Natur.453.1064P . дои : 10.1038/nature06967 . ПМИД 18563158 .

[Dehal_2157–2166-10] Перейти обратно: ^а ^б Дехал, П; Сато Ю; Кэмпбелл Р.К.; и др. (декабрь 2002 г.). «Проект генома Ciona кишечной : понимание происхождения хордовых и позвоночных» (PDF) . Наука . 298 (5601): 2157–2166. Бибкод : 2002Sci...298.2157D . дои : 10.1126/science.1080049 . ПМИД 12481130 . S2CID 15987281 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 сентября 2017 г. Проверено 26 сентября 2019 г.

[11] Сато, Ацуко; Сато Н; Епископ JDD (2012). «Полевая идентификация комплекса видов асцидий Cionaintinaliis в районе симаториев». Морская биология . 159 (7): 1611–1619. дои : 10.1007/s00227-012-1898-5 . S2CID 84148906 .

[12] Харада, Ю; Такаги Ю; и др. (2008). «Механизмы самоплодия хордовых-гермафродитов» . Наука . 320 (5875): 548–50. дои : 10.1126/science.1152488 . ПМИД 18356489 . S2CID 12250316 .

[pmid24878524-13] Перейти обратно: ^а ^б Савада Х., Морита М., Ивано М. (август 2014 г.). «Механизмы самораспознавания/несамостоятельности при половом размножении: новый взгляд на систему самонесовместимости, присущую цветковым растениям и животным-гермафродитам». Биохим. Биофиз. Рез. Коммун . 450 (3): 1142–8. дои : 10.1016/j.bbrc.2014.05.099 . ПМИД 24878524 .

[pmid3898363-14] Бернштейн Х., Байерли Х.К., Хопф Ф.А., Мишод Р.Э. (сентябрь 1985 г.). «Генетические повреждения, мутации и эволюция пола». Наука . 229 (4719): 1277–81. Бибкод : 1985Sci...229.1277B . дои : 10.1126/science.3898363 . ПМИД 3898363 .

[15] Элфик, Морис Р. (05 декабря 2012 г.). «Эволюция и сравнительная нейробиология передачи сигналов эндоканнабиноидов» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 367 (1607): 3201–3215. дои : 10.1098/rstb.2011.0394 . ISSN 0962-8436 . ПМЦ 3481536 . ПМИД 23108540 .

[Shoguchi2005-16] Сёгути, Эйичи; Кавасима, Такеши; Нисида-Умехара, Тизуко; Мацуда, Ёичи; Сато, Нори (2005). «Молекулярно-цитогенетическая характеристика хромосом Ciona кишечной ». Зоологическая наука . 22 (5): 511–6. дои : 10.2108/zsj.22.511 . hdl : 2433/57195 . ПМИД 15930823 . S2CID 22661234 .

[17] Икута, Тетсуро и Хидетоши Сайга. «Организация Hox-генов у асцидий: настоящее, прошлое и будущее». Динамика развития 233.2 (2005): 382-89.

[Gabaldon-Koonin-2013-18] Габальдон, Тони; Кунин, Евгений В. (04 апреля 2013 г.). «Функциональные и эволюционные последствия ортологии генов» . Обзоры природы Генетика . 14 (5). Портфолио природы : 360–366. дои : 10.1038/nrg3456 . ISSN 1471-0056 . ПМЦ 5877793 . ПМИД 23552219 .

[Bedois-et-al-2021-19] Бедуа, Алиса М.Х.; Паркер, Хьюго Джонатан; Крумлауф, Робб (23 августа 2021 г.). «Передача сигналов ретиноевой кислоты в сегментации заднего мозга позвоночных: эволюция и диверсификация» . Разнообразие . 13 (8). MDPI : 398. doi : 10.3390/d13080398 . ISSN 1424-2818 . S2CID 238675287 . (HJP ORCID 0000-0001-7646-2007 ) .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]