Idionectes vortex

Idionectes vortex
Rendszertani besorolás
Domén: Eukarióták (Eukaryota)
Csoport: Amoebozoa
Csoport: Cutosea
Csoport: Squamocutida
Csoport: Idionectidae
Hess et al. 2019
Nemzetség: Idionectes
Hess et al. 2019
Faj: Idionectes vortex
Hess et al. 2019
Tudományos név
Idionectes vortex
Hess et al. 2019

Az Idionectes vortex az Amoebozoa Idionectidae kládjának és Idionectes nemzetségének egyetlen ismert faja. Sebastian Hess és Alastair G. B. Simpson fedezték fel 2019-ben, a nemzetségnév jelentése „eltérő, különleges úszó”. Repülő csészealjszerű testével vízörvények készítése révén történő mozgása miatt UFO-nak („azonosítatlan ostoros élőlény”) is nevezték. Ez az egyetlen ismert eukarióta a prokariótákra jellemző forgó ostorral.

Történet

Sebastian Hess, a Kölni Egyetem zoológus hallgatója mikrobákat tanulmányozott a simmelriedi tőzegtavakban. The location has been recognised as a microbial biodiversity hotspot. 2010-ben több, akkor ismeretlen mikrobát gyűjtött. A vízminták mikroszkópos megfigyelésekor sejteket fonalaikban tartalmazó zöldmoszatokat látott. Néhány nap után azt látta, hogy e sejtek kikerültek az algákból, és a vízben úsztak, majd új algákat fertőznek. Mint ismeretlen amőbákat, UFO-nak (azonosítatlan ostoros élőlény) nevezte el.

Hess tovább tanulmányozta ezeket posztdoktori kutatásai során a Dalhousie-i Egyetemen. Ottani munkatársai, Laura Eme, Andrew J. Roger és Alastair G. B. Simpson segítségével genetikailag kimutatták, hogy az élőlény Amoebozoa-faj. Tagjai parazitoid ostoros amőbák, melyek különlegesen mozognak: mozgásuk irányára merőlegesen forognak, más ostoros eukariótákkal szemben, és kis repülő csészealjakra hasonlítanak. 2019-ben eredményeiket a Nature Microbiologyban közölték, és az Idionectes vortex nevet (örvényben eltérően, különlegesen úszó) adták neki. Leírásuk elsősorban a rajzósejteken alapult. 2021-ben Sebastian Hess részletes leírást adott az amőboid I. vortexről, .

2021-ben Porfírio-Sousa et al. az IFT27, az RTW és a RAB23 gének jelenlétével igazolták, hogy az átmenetileg ostoros Amoebozoa-fajok, így például az Idionectes is rendelkeznek ostortranszportgénekkel. Mivel azonban csak transzkriptomikai adatok voltak ekkor elérhetők, nem tudták eldönteni, hogy ezek kohorszként vannak-e benne jelen.

Morfológia

A: Amőboid (balra) és ostoros (jobbra) Idionectes vortex. B: Amőba leptopódiumokkal, sejtmaggal és emésztő űröcskékkel. C: Mozgó amőba időbeli felvételsorozata. D: 3 amőba F-aktin-eloszlása a leptopódiumokban (nyílvégek) és az adhéziós zónákban (szaggatott körök). A vonal 5 μm-t jelöl

Az Idionectes egysejtű vízi Amoebozoa-faj. Fő sejtteste foltszerűen lekerekített, sugarasan szimmetrikus kúpos oldallal és lapos alappal, mely az algasejtekhez adhéziós zóna. Ezért repülő csészealjnak néz ki. Hossza 15 μm, szélessége 8 μm. 1 sejtmagja és alapi teste van. Sejtmagja 4 μm átmérőjű. A sejtmembránt pikkelyek fedik, és igen rugalmas. A külső pikkelyek csónak alakúak, hosszuk 150, szélességük 70 nm.

Az Idionectes vortex ultraszerkezete. A: Teljes sejt néhány leptopódiumos állábbal. B: 2 leptopódium 1 állábból. C: Ultravékony leptopódium-keresztmetszetek. D: Adhéziós zóna. E–F: A csónak alakú pikkely keresztmetszete. G–H: Csónakszerű pikkelyekből álló sejtburok.

Kétféle formában élhet: lehet ostoros vagy amőboid. Ez az egyetlen ismert Cutosea-faj mindkét állapottal, a többi Cutosea-fajban nincs ostor. Ostorosként egy 30 μm hosszú ostort bocsát ki alapi testéből, és szabadon élve úszik a vízben. Bár ostoros, ostor nélküli amőbáknak közelebbi rokona. Amőboid állapotában számos állábat hozhat létre sejtmembrán-kiemelkedésként, melyekből tűszerű kiemelkedéseket, leptopódiumokat hozhat létre. Ezek akár 8 μm hosszúak is lehetnek. Ekkor algaparazitaként él.

Sejtváza fejlett mikrotubulusokból áll, melyek mintegy 1,5 μm átmérőjű spirális mikrotubulus-szervező központból indulnak ki, és a szemcsés részekre korlátozódnak. Emellett több aszinkron kontraktilis vakuóluma is van. Amőbái „sétálnak” kerek adhéziós zónáik segítségével, de a Squamamoeba japonica sétáló mozgása alapján nem szükségesek hozzá a leptopódiumok.

Életmód

Elsősorban Zygnematophyceae-fajokat fertőző, kifejezetten a sejtplazma tartalmát evő édesvízi parazitoid.

Életciklus

Az Idionectes életciklusa egy részét algaparazitaként éli, másik részét szabadon élő ostorosként. Az ostoros megtámadandó zöldmoszatok után keres. Miután az algasejt felszínével érintkezik, annak sejtfalát feloldja, és az algasejtplazmába hatol. Mint fagotróf sejtplazmaevő, fagocitózissal kezdi enni az alga sejtplazmatartalmát, és elveszti ostorát. Az algaplasztiszt bekebelezve világoszölddé válik. Leptopódiumokat hoz létre állábaiból az algán belüli mozgáshoz, mitózissal és kettéhasadással osztódik. Ha táplálékforrása elfogy, és a táplálkozás véget ér, az utódsejtek ostort hoznak létre ostornyílásukból, majd a vízbe kiszabadulva úszni kezdenek újabb fejlődési ciklust indítva.

Ostoros sejtjei rajzósejtek, ostoruk a sejtmaghoz közeli mikrotubulus-szervező központ közepéből ered. Az amőboid állapot mikrotubulus-szervező központjában gyakran ostorcsonk marad, de lehet, hogy csak az alapi test vagy még az se marad meg.

Genetika

Az ostorbeli transzporttal összefüggő IFT27, RTW és RAB23 gének homológjaival rendelkezik. Amőboid állapota α-tubulinja alapján igazolta Hess 2021-ben a mikrotubulus-szervező központ létét.

Nincs α-integrinje, α- vagy β-parvinja, FAK vagy ILK fehérjéje, van β-integrinje, vinkulinja, paxillinja, talinja, PINCH fehérjéje és α-aktininja.

Filogenetika

Az Idionectes a Cutosea legbazálisabb ismert nemzetsége. A klád, melybe tartozik, az Idionectidae.

Jelentőség

Bár a Cutosea igen korai Amoebozoa-ág, még kevéssé ismert a sejtszerveződés tekintetében. Az I. vortex alapján Hess 2021-ben a Cutosea utolsó közös őse lehetséges morfológiájaként egy egyostorú sejtet írt le.

Jegyzetek

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Hess S, Eme L, Roger AJ, Simpson AGB (2019. június 10.). "A natural toroidal microswimmer with a rotary eukaryotic flagellum". Nature Microbiology. 4 (10): 1620–1626. doi:10.1038/s41564-019-0478-6. ISSN 2058-5276. PMID 31182800.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  2. 1 2 3 Stairs Cdate=2019-06-12. "Tiny flying saucers are actually odd new microbes". Nature (angol nyelven). 570 (7761): 279. Bibcode:2019Natur.570R.279.. doi:10.1038/d41586-019-01827-x. ISSN 0028-0836.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: numerikus név: szerzőfelsorolás (link)
  3. ↑ "Like a swimming donut". www.bionity.com (angol nyelven). 2019. június 14. Hozzáférés: 2024. június 25.
  4. 1 2 3 4 Hess, Sebastian (2019. június 14.). "A new microbial swimming style". Research Communities by Springer Nature (angol nyelven). Hozzáférés: 2024. június 26.
  5. ↑ Lynn, Denis H. (2006. október 17.). "The Sphagnum ponds of Simmelried in Germany: A biodiversity hot-spot for microscopic organisms. Protozoological Monographs, by M. Kreutz & W. Foissner". J Eukaryot Microbiol (angol nyelven). 53 (6): 543. doi:10.1111/j.1550-7408.2006.00137.x. ISSN 1066-5234.
  6. ↑ Milius, Susan (2023. október 6.). "Watch: Recent microbial discoveries are changing our view of life on Earth". ScienceNews (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2024. június 26.
  7. 1 2 Porfírio-Sousa AL, Tice AK, Brown MW, Lahr DJG (2021. március 29.). "Phylogenetic reconstruction and evolution of the Rab GTPase gene family in Amoebozoa". Small GTPases. 13 (1): 100–113. doi:10.1080/21541248.2021.1903794. PMC 9707542. PMID 33779495.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  8. ↑ Milius, Susan (2024. április 11.). "What the weird world of protists can teach us about life on Earth". Science News Explores (amerikai angol nyelven). Hozzáférés: 2024. június 27.
  9. 1 2 3 4 5 6 7 Hess, Sebastian (2021. augusztus 26.). "The amoebae of Idionectes vortex (Cutosea, Amoebozoa): Motility, cytoskeleton architecture and extracellular scales". J Eukaryot Microbiol. 68 (6): e12869. doi:10.1111/jeu.12869. ISSN 1550-7408. PMID 34435411.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link)
  10. ↑ Schuler GA, Brown MW (2019). "Description of Armaparvus languidus n. gen. n. sp. Confirms Ultrastructural Unity of Cutosea (Amoebozoa, Evosea)". The Journal of Eukaryotic Microbiology. 66 (1): 158–166. doi:10.1111/jeu.12640. ISSN 1550-7408. PMID 29858563.
  11. ↑ Moye J, Schenk T, Hess S (2022. december 5.). "Experimental evidence for enzymatic cell wall dissolution in a microbial protoplast feeder (Orciraptor agilis, Viridiraptoridae)". BMC Biology. 20 (267). doi:10.1186/s12915-022-01478-x. ISSN 1741-7007. PMC 9721047. PMID 36464670.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  12. ↑ Kang S, Tice AK, Stairs CW, Jones RE, Lahr DJG, Brown MW (2021. július 26.). "The integrin-mediated adhesive complex in the ancestor of animals, fungi, and amoebae". Curr Biol. 31 (14): 3073-3085.e3. doi:10.1016/j.cub.2021.04.076. PMID 34077702. Hozzáférés: 2024. december 16.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben az Idionectes című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

További információk