Capsaspora owczarzaki

Capsaspora owczarzaki
Rendszertani besorolás
Domén: Eukarióták (Eukaryota)
Csoport: Amorphea
Csoport: Holozoa
Csoport: Filozoa
Osztály: Filasterea
Rend: Ministeriida
Család: Capsasporidae
Cavalier-Smith 2008
Nemzetség: Capsaspora
Hertel, Bayne et Loker 2002
Faj: Capsaspora owczarzaki
Tudományos név
Capsaspora owczarzaki
Hertel, Bayne et Loker 2002
Hivatkozások
A Wikimédia Commons tartalmaz Capsaspora owczarzaki témájú kategóriát.

A Capsaspora owczarzaki a Capsasporidae egyetlen ismert nemzetségének, a Capsasporának egyetlen ismert faja. A C. owczarzaki az állati többsejtűség eredete megértésében fontos egysejtű eukarióta, mivel az állatok egyik legközelebbi egysejtű rokona. A Ministeria vibransszal együtt alkotják a Filasterea kládot. Ez az amőba fontos az állatok egysejtű őse kiderítésében, mely a korábbi feltételezéseknél összetettebb.

Leírás

Eredetileg a Biomphalaria glabrata édesvízi csiga „Mesomycetozoeával rokon amőboid szimbiontájaként” írták le. Az amőbákat Puerto Ricó-i csigák hemolimfamintájából izolálták.

Morfológia

Filopodiális állapotukat 3–5 μm-es amőbákként írták le, magjuk átmérője a sejtének 30–50%-a, nukleóluszuk központi, filopódiumai hosszúak és elágaznak, cristái laposak, számos fagoszóma, vakuólum, glikogénszemcse és Golgi-készülék jellemzi. Cisztái 4–5 μm-esek és kettős falúak: a külső vékony, szabálytalan, laza, a belső vastag, sima.

Életciklus

Életciklusa 3 különböző szakaszból áll 3 különböző sejttípussal. Tenyészetben a C. owczarzaki filopódiumokat képző sejtjei a szubsztráthoz kötve mennek, és aktívan osztódnak az exponenciális növekedés végéig, majd leválnak, elágazó filopódiumaikat visszahúzzák, és cisztát képeznek, vagy aktívan egymáshoz kapcsolódhatnak többsejtű aggregált szerkezetet alkotva, és szerkezet nélküli ECM-et elválasztva a közvetlen sejt-sejt érintkezés meggátlásához.:R829

Bár 2020 előtti tanulmányok szerint nincs centroszómája, mitóziskor a DNS körül sejtmagasszociált tubulinpontok vannak, vagyis a mitózisorsó mikrotubulus-szervező központ nélkül szerveződik, vagy független mikrotubulus-szervező központ található benne.

Taxonómia

A C. owczarzaki a Ministeria vibransszal együtt alkotja a Filastereát. Ez a Choanozoa – az Animalia és a Choanoflagellata kládjának – testvércsoportja, velük együtt alkotják Filozoa kládot. Eredetileg a Nucleariidába tartozónak gondolták, a náluk az állatokkal való közeli rokonságot későbbi filogenetikai elemzések állapították meg. Egy többgénes filogenetikai elemzés megállapította, hogy a C. owczarzaki nem a Nucleariida, hanem a Holozoa tagja. Ezt később filogenomikai elemzések is megerősítették, egyikük a Ministeria testvércsoportjaként helyezte el, létrehozva a Choanozoa testvércsoportját, a Filastereát.

A Capsaspora owczarzaki helyzete az Amorpheában
Amorphea
Obazoa

Opisthokonta
Holozoa
Filozoa

Choanozoa


Filasterea

Ministeria vibrans

Capsaspora owczarzaki

Pigoraptor

Ichthyosporea

Holomycota

Apusomonadida

Breviatea

Amoebozoa


Jelentőség

Tudományos jelentősége oka, hogy az állatok egyik legközelebbi rokona. Genomját 2010-ben szekvenálták, és több állati többsejtűségben fotntos gént tartalmaz, például integrineket, állati transzkripciós faktorokat és fehérje-tirozinkinázokat. Ezenkívül az emberi egészségben is fontos: gazdája, a Biomphalaria glabrata az emberben bilharziózist okozó, a Digenea csoportba tartozó Schistosoma mansoni gazdája is. A C. owczarzaki amellett, hogy az S. mansoni gazdájának parazitája, támadja a csigában élő S. mansoni sporocisztáit. Ezenkívül erősen ellenáll az antibiotikumoknak és a szélsőséges környezeteknek, így az S. mansoni irányításában fontos lehet, azonban a Capsaspora és a csiga közti kölcsönhatások ismeretlenek.:R830

Könnyen tenyészthető más fajokat nem tartalmazó kultúrákban is.:R830

Az állati sejtciklus szabályzásának lehetséges modellszervezete.

Genetika

801 periodikus génje van 5 különböző expressziós csoportban. Ciklin A-, B- és E-ortológjait a sejtciklus ugyanazon részén expresszálja, mint a humán sejtek, azonban velük szemben, ahol e ciklinek egynél több ciklindependens kinázzal (CDK) kölcsönhatnak, a Capsaspora-ciklinek valószínűleg egy közös ősi CDK1–3-mal kölcsönhatnak, vagyis a Capsaspora feltehetően köztes állapot az állati ciklin–CDK-szabályzás kialakulásában, és a CDK-készlet bővülése az állatok megjelenésekor történhetett. Hasznos egysejtű modellrendszer lehet az állati sejtciklus szabályzásában.

Jegyzetek

  1. 1 2 3 Shalchian-Tabrizi, K; Minge, MA; Espelund, M; Orr, R; Ruden, T; Jakobsen, KS; Cavalier-Smith, T (2008). "Multigene phylogeny of choanozoa and the origin of animals". PLOS ONE. 3 (5): e2098. Bibcode:2008PLoSO...3.2098S. doi:10.1371/journal.pone.0002098. PMC 2346548. PMID 18461162.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link)
  2. 1 2 3 Hertel LA, Bayne CJ, Loker ES (2002. augusztus). "The symbiont Capsaspora owczarzaki, nov. gen. nov. sp., isolated from three strains of the pulmonate snail Biomphalaria glabrata is related to members of the Mesomycetozoea". Int J Parasitol. 32 (9): 1183–1191. doi:10.1016/S0020-7519(02)00066-8. PMID 12117501.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  3. ↑ Suga, Hiroshi; Chen, Zehua; Mendoza, Alex de; Sebé-Pedrós, Arnau; Brown, Matthew W.; Kramer, Eric; Carr, Martin; Kerner, Pierre; Vervoort, Michel (2013. augusztus 14.). "The Capsaspora genome reveals a complex unicellular prehistory of animals". Nature Communications (angol nyelven). 4: 2325. Bibcode:2013NatCo...4.2325S. doi:10.1038/ncomms3325. ISSN 2041-1723. PMC 3753549. PMID 23942320.
  4. ↑ Sebé-Pedrós, Arnau; Ballaré, Cecilia; Parra-Acero, Helena; Chiva, Cristina; Tena, Juan J.; Sabidó, Eduard; Gómez-Skarmeta, José Luis; Croce, Luciano Di; Ruiz-Trillo, Iñaki (2016). "The Dynamic Regulatory Genome of Capsaspora and the Origin of Animal Multicellularity". Cell. 165 (5): 1224–1237. doi:10.1016/j.cell.2016.03.034. PMC 4877666. PMID 27114036.
  5. ↑ Sebé-Pedrós, Arnau; Peña, Marcia Ivonne; Capella-Gutiérrez, Salvador; Antó, Meritxell; Gabaldón, Toni; Ruiz-Trillo, Iñaki; Sabidó, Eduard (2016). "High-Throughput Proteomics Reveals the Unicellular Roots of Animal Phosphosignaling and Cell Differentiation". Developmental Cell. 39 (2): 186–197. doi:10.1016/j.devcel.2016.09.019. hdl:10230/32237. PMID 27746046.
  6. 1 2 Stibbs, H. H.; Owczarzak, A.; Bayne, C. J.; DeWan, P. (1979). "Schistosome sporocyst-killing Amoebae isolated from Biomphalaria glabrata". Journal of Invertebrate Pathology. 33 (2): 159–170. doi:10.1016/0022-2011(79)90149-6. PMID 501126.
  7. 1 2 3 Owczarzak, A.; Stibbs, H. H.; Bayne, C. J. (1980). "The destruction of Schistosoma mansonimother sporocysts in vitro by amoebae isolated fromBiomphalaria glabrata: an ultrastructural study". J Invertebr Pathol. 35 (1): 26–33. doi:10.1016/0022-2011(80)90079-8. PMID 7365267.
  8. ↑ Sebe-Pedros A (2013). The origin of metazoan multicellularity, a genomic and functional approach (PhD thesis). UB, Facultat de Biologia, Departament de Genètica. hdl:2445/44592.
  9. 1 2 3 4 Ferrer-Bonet M, Ruiz-Trillo I (2017. szeptember 11.). "Capsaspora owczarzaki". Curr Biol. 27 (17): R829–R830. ISSN 0960-9822. Hozzáférés: 2024. szeptember 6.
  10. 1 2 3 Pérez-Posada A, Dudin O, Ocaña-Pallarès E, Ruiz-Trillo I, Ondracka A (2020. március 16.). "Cell cycle transcriptomics of Capsaspora provides insights into the evolution of cyclin-CDK machinery". PLoS Genet. 16 (3): e1008584. doi:10.1371/journal.pgen.1008584. PMC 7098662. PMID 32176685.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  11. 1 2 Torruella, G; Derelle, R; Paps, J; Lang, F; Roger, A; Shalchian-Tabrizi, K; Ruiz-Trillo, I (2012). "Phylogenetic relationships within the Opisthokonta based on phylogenomic analyses of conserved single copy proteindomains". Molecular Biology and Evolution. 29 (2): 531–544. doi:10.1093/molbev/msr185. PMC 3350318. PMID 21771718.
  12. ↑ Paps, J; Medina-Chacon, L; Marshall, W; Suga, H; Ruiz-Trillo, I (2013). "Molecular phylogeny of Unikonts: new insights into the position of apusomonads and ancyromonads and the internal relationships of opisthokonts". Protist. 164 (1): 2–12. doi:10.1016/j.protis.2012.09.002. PMC 4342546. PMID 23083534.
  13. ↑ Hertel, Lynn A.; Bayne, Christopher J.; Loker, Eric S. (2002. augusztus 1.). "The symbiont Capsaspora owczarzaki, nov. gen. nov. sp., isolated from three strains of the pulmonate snail Biomphalaria glabrata is related to members of the Mesomycetozoea". International Journal for Parasitology. 32 (9): 1183–1191. doi:10.1016/s0020-7519(02)00066-8. ISSN 0020-7519. PMID 12117501.
  14. ↑ Zettler, L. A. A.; Nerad, T. A.; O'Kelly, C. J.; Sogin, M. L. (2001. május 1.). "The nucleariid amoebae: more protists at the animal-fungal boundary". The Journal of Eukaryotic Microbiology. 48 (3): 293–297. doi:10.1111/j.1550-7408.2001.tb00317.x. ISSN 1066-5234. PMID 11411837. S2CID 44548329.
  15. ↑ Medina, Mónica; Collins, Allen G.; Taylor, John W.; Valentine, James W.; Lipps, Jere H.; Amaral-Zettler, Linda; Sogin, Mitchell L. (2003. július 1.). "Phylogeny of Opisthokonta and the evolution of multicellularity and complexity in Fungi and Metazoa". International Journal of Astrobiology. 2 (3): 203–211. Bibcode:2003IJAsB...2..203M. doi:10.1017/S1473550403001551. ISSN 1475-3006.
  16. ↑ Ruiz-Trillo, Iñaki; Inagaki, Yuji; Davis, Lesley A.; Sperstad, Sigmund; Landfald, Bjarne; Roger, Andrew J. (2004). "Capsaspora owczarzaki is an independent opisthokont lineage". Current Biology. 14 (22): R946–R947. doi:10.1016/j.cub.2004.10.037. PMID 15556849.
  17. ↑ Ruiz-Trillo, Inaki; Lane, Christopher E.; Archibald, John M.; Roger, Andrew J. (2006. szeptember 1.). "Insights into the evolutionary origin and genome architecture of the unicellular opisthokonts Capsaspora owczarzaki and Sphaeroforma arctica". The Journal of Eukaryotic Microbiology. 53 (5): 379–384. doi:10.1111/j.1550-7408.2006.00118.x. ISSN 1066-5234. PMID 16968456. S2CID 24862220.
  18. ↑ Ruiz-Trillo, Iñaki; Roger, Andrew J.; Burger, Gertraud; Gray, Michael W.; Lang, B. Franz (2008. április 1.). "A phylogenomic investigation into the origin of metazoa". Molecular Biology and Evolution. 25 (4): 664–672. doi:10.1093/molbev/msn006. ISSN 1537-1719. PMID 18184723.
  19. 1 2 Shalchian-Tabrizi, Kamran; Minge, Marianne A.; Espelund, Mari; Orr, Russell; Ruden, Torgeir; Jakobsen, Kjetill S.; Cavalier-Smith, Thomas (2008. május 7.). "Multigene Phylogeny of Choanozoa and the Origin of Animals". PLOS ONE. 3 (5): e2098. Bibcode:2008PLoSO...3.2098S. doi:10.1371/journal.pone.0002098. ISSN 1932-6203. PMC 2346548. PMID 18461162.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link)
  20. ↑ Torruella, G.; Derelle, R.; Paps, J.; Lang, B. F.; Roger, A. J.; Shalchian-Tabrizi, K.; Ruiz-Trillo, I. (2012. február 1.). "Phylogenetic Relationships within the Opisthokonta Based on Phylogenomic Analyses of Conserved Single-Copy Protein Domains". Molecular Biology and Evolution (angol nyelven). 29 (2): 531–544. doi:10.1093/molbev/msr185. ISSN 0737-4038. PMC 3350318. PMID 21771718.
  21. ↑ Torruella, Guifré; Mendoza, Alex de; Grau-Bové, Xavier; Antó, Meritxell; Chaplin, Mark A.; Campo, Javier del; Eme, Laura; Pérez-Cordón, Gregorio; Whipps, Christopher M. (2015). "Phylogenomics Reveals Convergent Evolution of Lifestyles in Close Relatives of Animals and Fungi". Current Biology. 25 (18): 2404–2410. doi:10.1016/j.cub.2015.07.053. PMID 26365255.
  22. ↑ Adl SM, Bass D, Lane CE, Lukeš J, Schoch CL, Smirnov A, Agatha S, Berney C, Brown MW, Burki F, Cárdenas P, Čepička I, Chistyakova L, Del Campo J, Dunthorn M, Edvardsen B, Eglit Y, Guillou L, Hampl V, Heiss AA, Hoppenrath M, James TY, Karnkowska A, Karpov S, Kim E, Kolisko M, Kudryavtsev A, Lahr DJG, Lara E, Le Gall L, Lynn DH, Mann DG, Massana R, Mitchell EAD, Morrow C, Park JS, Pawlowski JW, Powell MJ, Richter DJ, Rueckert S, Shadwick L, Shimano S, Spiegel FW, Torruella G, Youssef N, Zlatogursky V, Zhang Q (2019. január 19.). "Revisions to the Classification, Nomenclature, and Diversity of Eukaryotes". J Eukaryot Microbiol. 66 (1): 4–119. doi:10.1111/jeu.12691. PMC 6492006. PMID 30257078.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  23. ↑ Sebe-Pedros, A; Roger, A Lang F; King, N; Ruiz-Trillo, I (2010). "Ancient origin of integrin-mediated adhesion and signaling machinery". Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 107 (22): 10142–10147. doi:10.1073/pnas.1002257107. PMC 2890464. PMID 20479219.
  24. ↑ Sebe-Pedros, A; de Mendoza, A; Lang, F; Degnan, B; Ruiz-Trillo, I (2011). "Unexpected repertoire of metazoan transcription factors in the unicellular holozoan Capsaspora owczarzaki". Molecular Biology and Evolution. 28 (3): 1241–1254. doi:10.1093/molbev/msq309. PMC 4342549. PMID 21087945.
  25. ↑ Suga, H; DacreM; de Mendoza, A; Shalchian-Tabrizi, K; Manning, G; Ruiz-TrilloI (2012). "Genomic Survey of Premetazoans Shows Deep Conservation of Cytoplasmic Tyrosine Kinases and Multiple Radiations of Receptor Tyrosine Kinases". Science Signaling. 5 (222): ra35. doi:10.1126/scisignal.2002733. hdl:10261/112779. PMID 22550341. S2CID 27205070.
  26. ↑ Owczarzak, A; Stibbs, HH; Bayne, CJ (1980. január). "The destruction of Schistosoma mansoni mother sporocysts in vitro by amoebae isolated from Biomphalaria glabrata: an ultrastructural study". J. Invertebr. Pathol. 35 (1): 26–33. doi:10.1016/0022-2011(80)90079-8. PMID 7365267.