Nephroselmis

Nephroselmis
Rendszertani besorolás
Ország: Növények (Plantae)
Alország: Zöld színtestű növények (Viridiplantae)
Törzs: Valódi zöldmoszatok (Chlorophyta)
Osztály: Nephroselmidophyceae
Nakayama et al. 2007
Rend: Nephroselmidales
Nakayama et al. 2007
Család: Nephroselmidaceae
Pascher 1913
Nemzetség: Nephroselmis
F. Stein 1878
Hivatkozások
A Wikifajok tartalmaz Nephroselmis témájú rendszertani információt.
A Wikimédia Commons tartalmaz Nephroselmis témájú kategóriát.

A Nephroselmis a valódi zöldmoszatok (Chlorophyta) Nephroselmidaceae családjának nemzetsége, mely egy 2009-es tanulmány szerint önálló osztályba sorolandó (Nephrophyceae vagy Nephroselmidophyceae). 2019-ben Adl et al. a Nephroselmidophyceae egyetlen nemzetségeként írta le. A Nephroselmis rotunda a Hatena arenicola endoszimbiontája lehet.

Morfológia

Sejtteste bal- és jobboldalt lapult. Ventrális oldalán 2 eltérő hosszú heterodinamikus ostora van, a rövidebb előre csap, a hosszabb hátra mutat. Egy csésze alakú kloroplasztisza van elülső-ventrális szélén szemfolttal a rövid ostor alatt és keményítőlemezes pirenoiddal. Vakuóluma baloldalt elöl, sejtmagja jobboldalt hátul van. Ostorgyökérrendszere egy rizoplasztból, 2 egy- és 1 többrétegű mikrotubulus-gyökérből áll.

Sejtfelszínét nem mineralizált pikkelyek rétegei fedik, az ostorok felszínén szőrök vannak. A sejttest felszínét 2–4 réteg pikkely fedi, az ostort legalább 2 pikkelyréteg fedi, a második jellemzően hosszúkás. Emellett vagy harmadik pikkelyrétege, vagy ostorüregpikkelyei is vannak.

A pikkelymorfológia fajai fontos ismertetőjegye lehet. A Nephroselmis spinosa több morfológiai ismertetőjeggyel rendelkezik, ilyen például a különleges, közel 1 μm-es tüskéjű, kissé görbe, horgos végű külső pikkely.

Életciklus

A Nephroselmis ismert fajai kizárólag haplonták.

Osztódás

A Nephroselmis astigmatica osztódása leírása hosszanti kettéhasadásos osztódásról számol be.

Ivaros szaporodás

A Nephroselmis ivaros szaporodását csak a Nephroselmis olivaceában írták eddig le. Ez az egyetlen ismert édesvízben élő faja is. Izogám heterotallikus párzású, két ivarsejttípusa a morfológiailag hasonló, de párzáskor eltérő szerepű plusz és mínusz. A mínusz-ivarsejt a szubsztráthoz rögzül, a plusz-ivarsejt a mínusz-ivarsejt dorzális oldalához rögzül ostora alapjain keresztül.

Ökológia

ANephroselmis 2009-ig végzett beszámolók és kutatások szerint világszerte előfordul. A csak édesvízi Nephroselmis olivacea kivételével minden faja tengeri. A N. pyriformis előfordul parthoz közeli tengeri környezetekben 0–30 m mélységben.

Egy 2021. januári kutatás az alga-fagomixotrófia diverzitásáról szóló új információkról számol be, melyben minden vizsgált csoportban – a Pyramimonadophyceae, a Nephroselmidophyceae és a Mamiellophyceae osztályban – igazolták a bakterivor életmód jelenlétét.

Szimbiózis a Hatena arenicola fajjal

A Hatena arenicola és a Nephroselmis rotunda endoszimbiózisa különleges. Kölcsönhatásuk értelmezhető úgy, hogy e szimbiózisállapot új élőlényt létrehozó másodlagos endoszimbiózishoz vezethet.

E szimbiózis a folyó szimbiózis többi észlelt esetétől abban tér el, hogy a szimbionta plasztisz szelektíven megnő akár normális mérete tízszeresére is. A Nephroselmis-eredetű részek megtartása a H. arenicola osztódási folyamatának előfeltétele lehet, mivel annak osztódását csak azután észlelték, hogy a N. rotunda sejttestükbe került.

Mérgező anyagok

Az ammónia vizes oldata az ammóniumionnál közel 100-szor mérgezőbb a N. pyriformisra medián halálos koncentráció (LC50) alapján.

Lehetséges használat

Bizonyos kezelések hatására megjelenő bioüzemanyag-termelő képességét egy 2022. áprilisi kutatásban vizsgálták, ahol az izolált Nephroselmis sp. KGE2 kultúra biodízel-termelésre való használhatóságát mutatták ki ikroalga lehet savas bányavíz vasforráskénti használatakor. A javasolt folyamat a kutatás szerint a mikroalga-tenyésztés nehézségeit áthidalja, a kereskedelmi célú bioüzemanyag-használatot kivitelezhetővé teheti, így azok a fosszilis eredetű üzemanyagok nettó szén-dioxid-kibocsátás nélküli alternatívái lehetnek.

Filogenetika

A Nephroselmis monofiletikus, a filogenetikai elemzésekben gyakran korán megjelenő Chlorophytina-kládként szerepel. Így a nemzetség a valódi zöldmoszatok korai evolúciója megismerésében fontos lehet.

Egy 2021-es tanulmányban is az egyik legkorábban megjelenő kládként szerepelt a Chlorophytinában, azonban a Nephroselmis és testvércsoportjai kapcsolata ismeretlen a Picocystis és Pycnococcus nemzetségekhez hasonlóan.

Egy 2011-es tanulmány hasonló eredményeket mutatott ki: „A Nephroselmidophyceae osztály a valódi zöldmoszatok korai radiációjában jelent meg, de pontos filogenetikai helyzete bizonytalan”.

A Nephroselmidaceae családot eredetileg a Pseudoscourfieldiales rendbe sorolták a Pseudoscourfieldaceae mellett. A Nephroselmidales rendet először 2007-ben javasolták a Nephroselmis nemzetség morfológiai evolúciója alapján.

A Nephroselmis pyriformis és a Nephroselmis astigmatica testvérfajok lehetnek.

Genetika

ptDNS

A Nephroselmis olivacea ptDNS-ét 1999-ben szekvenálták. Hossza 200 799 bp, 4 részből áll (nagy (LSC) és kis egypéldányos rész (SSC) és 2 fordított ismétlődésű rész (IRA és IRB)). 127 génjéből az ycf81 és az ftsI nem volt ismert korábban szekvenált ptDNS-ekből, az ftsW, az rnE, az ycf62, az rnpB és a trnS(cga) korábban csak nem zöld moszatok, míg ndhA–I és ndhK génjei csak embriós növények ptDNS-ében voltak ismertek. 91 fehérje-, 3 rRNS-, 32 tRNS- és 1 egyéb kis RNS-kódoló génje van.:1. táblázat Csak 3 a minE-t, a psaM-et és az rpl22-t vesztette el.:3. ábra A N. astigmatica ptDNS-e 125 042 bp hosszú, 123 génje van. Több ősi génkapcsolata van, melyek a N. olivaceában és a Prasinococcalesben nem találhatók meg, de a N. olivacea is rendelkezik a N. astigmaticában és a Prasinococcalesben jelen nem lévő géncsoporttal, azonban ezek ritkábbak, vagyis az ősi génkapcsolatok jobban erodálódtak a N. olivacea-ágban. A N. astigmatica ptDNS-ében két I-es csoportbeli intron van. GC-tartalma 40,5%. A N. olivaceával 88 génje közös 18 kolineáris szakaszrészletben. A psbA intronjában nincs nyitott leolvasási keret, és inzertációs helyen van a megfelelő Mesostigma-gén 750. helyén.

A Nephroselmis pyriformis ptDNS-ét 2021-ben szekvenálták, közel fele akkora, mint a N. olivacea (111 026 bp), ebből a hosszú egypéldányos rész 78 305 bp hosszú, 74 fehérjekódoló génje, 1 nem állandósult nyitott leolvasási keret (ORF186a), 25 tRNS-kódoló génje mellett itt van az rnpB gén. 130 génjéből 3 rRNS-, 33 tRNS-, 94 fehérjekódoló. Fordított ismétlődésű részeiben nincs teljes fehérjekódoló gén. A N. olivaceához hasonlóan nincs intronja.

A Nephroselmisben az ycf20 által kódolt fehérjék kevéssé – kevesebb mint 35%-ban – állandósultak, így pszeudogénné válhatott. A TV-Pol és a D5 helikáz génjei kapcsolt párként fordulnak elő egy génsivatagban a rokon algákban meg nem található szigetként, így mozgó elemek lehetnek, melyek a Nephroselmis ptDNS-ébe integrálódtak. Mivel ptDNS-e a Streptophyta legtöbb kládjához és a Pyramimonashoz hasonlít, feltehetően a Streptophyta és a valódi zöldmoszatok közös őse hasonló genomszerkezetű lehetett két nagy fordított ismétlődésű szakasszal, köztük egy nagy és egy kis egypéldányos résszel.

mtDNS

A Nephroselmis olivacea mtDNS-ét is 1999-ben szekvenálták. A Prototheca wickerhamiivel közel azonos számú, 69 gént tartalmaz, ebből 26 tRNS-gén; hossza 45 223 bp, így Turmel et al. a legősibb mtDNS-nek tekintették. A nad10, az rpl14 és az rnpB a zöld növények mtDNS-ei közül először a N. olivaceában lettek ismertek.

Ribonukleáz P-je az egyetlen ismert ribonukleáz P-gén P19 hélixszel az α-proteobaktériumokon kívül.

Jegyzetek

  1. 1 2 3 4 Guiry, M. D.; Guiry, G. M. "Nephroselmis". AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway.
  2. ↑ Becker B, Marin B (2009. május). "Streptophyte algae and the origin of embryophytes". Ann Bot. 103 (7): 999–1004. doi:10.1093/aob/mcp044. PMC 2707909. PMID 19273476.
  3. ↑ 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)
  4. 1 2 3 Suda S (2003. május 27.). "Light microscopy and electron microscopy of Nephroselmis spinosa sp. nov. (Prasinophyceae, Chlorophyta)". J Phycol (angol nyelven). 39 (3): 590–599. doi:10.1046/j.1529-8817.2003.01194.x. ISSN 0022-3646. S2CID 83886710.
  5. ↑ Moestrup Ø (1984. február). "Further studies on Nephroselmis and its allies (Prasinophyceae). II. Mamiella gen. nov., Mamiellaceae fam. nov., Mamiellales ord. nov". Nord J Bot (angol nyelven). 4 (1): 109–121. doi:10.1111/j.1756-1051.1984.tb01980.x. ISSN 0107-055X.
  6. ↑ Marin B, Melkonian M (1994. augusztus). "Flagellar hairs in prasinophytes (Chlorophyta): ultrastructure and distribution on the flagellar surface". J Phycol. 30 (4): 659–678. doi:10.1111/j.0022-3646.1994.00659.x. ISSN 0022-3646. S2CID 85122098.
  7. 1 2 3 Suda S, Watanabe MM, Inouye I (1989. szeptember). "Evidence for sexual reproduction in the primitive green alga Nephroselmis olivacea (Prasinophyceae)". J Phycol (angol nyelven). 25 (3): 596–600. doi:10.1111/j.1529-8817.1989.tb00266.x. ISSN 0022-3646. S2CID 84986888.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  8. ↑ Inouye I, Pienaar RN (2008. március 25.). "Light and electron microscope observations on Nephroselmis astigmatica sp. nov. (Prasinophyceae)". Nord J Bot (angol nyelven). 4 (3): 409–423. doi:10.1111/j.1756-1051.1984.tb01513.x.
  9. 1 2 3 4 Bell TG (2009. május 22.). A taxonomic and phylogenetic study of Nephroselmis Stein (Prasinophyceae, Chlorophyta). University of the Witwatersrand. OCLC 811023249.
  10. ↑ Rockwell NC, Duanmu D, Martin SS, Bachy C, Price DC, Bhattacharya D, Worden AZ, Lagarias JC (2014. március 11.). "Eukaryotic algal phytochromes span the visible spectrum". Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (10): 3871–3876. doi:10.1073/pnas.1401871111. PMC 3956157. PMID 24567382.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  11. ↑ Bock NA, Charvet S, Burns J, Gyaltshen Y, Rozenberg A, Duhamel S, Kim E (2021. július). "Experimental identification and in silico prediction of bacterivory in green algae". ISME J. 15 (7): 1987–2000. doi:10.1038/s41396-021-00899-w. PMC 8245530. PMID 33649548.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  12. 1 2 3 Okamoto N, Inouye I (2006. augusztus 7.). "Hatena arenicola gen. et sp. nov., a katablepharid undergoing probable plastid acquisition". Protist. 157 (4): 401–419. doi:10.1016/j.protis.2006.05.011. PMID 16891155.
  13. ↑ Osada T, Nemoto K, Nakanishi H, Hatano A, Shoji R, Naruoka T, Yamada M (2011. szeptember 28.). "Analysis of ammonia toxicity in landfill leachates". ISRN Toxicol. 2011 (954626). doi:10.5402/2011/954626. PMC 3658701. PMID 23724289.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  14. ↑ Ahn Y, Park S, Ji MK, Ha GS, Jeon BH, Choi J (2022. július). "Biodiesel production potential of microalgae, cultivated in acid mine drainage and livestock wastewater". J Environ Manag. 314: 115031. doi:10.1016/j.jenvman.2022.115031. PMID 35468431.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: oldalszám helyett cikk száma (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  15. ↑ Gulbrandsen ØS, Andresen IJ, Krabberød AK, Bråte J, Shalchian-Tabrizi K (2021. augusztus). Verbruggen H (ed.). "Phylogenomic analysis restructures the ulvophyceae". J Phycol. 57 (4): 1223–1233. doi:10.1111/jpy.13168. hdl:10852/86507. PMID 33721355.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  16. ↑ Faria DG, Kato A, de la Peña MR, Suda S (2011. december). "Taxonomy and phylogeny of Nephroselmis clavistella sp. nov. (Nephroselmidophyceae, Chlorophyta) 1". J Phycol. 47 (6): 1388–1396. doi:10.1111/j.1529-8817.2011.01059.x. PMID 27020363.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  17. ↑ Nakayama T, Suda S, Kawachi M, Inouye I (2007. november). "Phylogeny and ultrastructure of Nephroselmis and Pseudoscourfieldia (Chlorophyta), including the description of Nephroselmis anterostigmatica sp. nov. and a proposal for the Nephroselmidales ord. nov". Phycologia (angol nyelven). 46 (6): 680–697. doi:10.2216/04-25.1. ISSN 0031-8884.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  18. 1 2 Gastineau R, Konucu M, Tekdal D, Lemieux C, Turmel M, Witkowski A, Eker-Develi E (2021. február 5.). "A gene-rich and compact chloroplast genome of the green alga Nephroselmis pyriformis (N.Carter) Ettl 1982 from the shores of Mersin (Eastern Mediterranean Sea)". Mitochondrial DNA B Resour. 6 (2): 308–310. doi:10.1080/23802359.2020.1866461. PMC 7872528. PMID 33659658.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  19. 1 2 3 Turmel M, Otis C, Lemieux C (1999. augusztus 31.). "The complete chloroplast DNA sequence of the green alga Nephroselmis olivacea: insights into the architecture of ancestral chloroplast genomes". Proc Natl Acad Sci U S A. 96 (18): 10248–10253. doi:10.1073/pnas.96.18.10248. PMC 17874. PMID 10468594.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  20. 1 2 3 Lemieux C, Otis C, Turmel M (2014. október 4.). "Six newly sequenced chloroplast genomes from prasinophyte green algae provide insights into the relationships among prasinophyte lineages and the diversity of streamlined genome architecture in picoplanktonic species". BMC Genomics. 15 (857). doi:10.1186/1471-2164-15-857. PMC 4194372. PMID 25281016.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  21. ↑ Iyer LM, Abhiman S, Aravind L (2008. október 4.). "A new family of polymerases related to superfamily A DNA polymerases and T7-like DNA-dependent RNA polymerases". Biol Direct. 3 (39). doi:10.1186/1745-6150-3-39. PMC 2579912. PMID 18834537.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  22. ↑ Turmel M, de Cambiaire JC, Otis C, Lemieux C (2016. február 5.). "Distinctive Architecture of the Chloroplast Genome in the Chlorodendrophycean Green Algae Scherffelia dubia and Tetraselmis sp. CCMP 881". PLoS One. 11 (2). doi:10.1371/journal.pone.0148934. PMC 4743939. PMID 26849226. {{cite journal}}: More than one of |number= és |issue= specified (súgó)CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link) CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  23. 1 2 Turmel M, Lemieux C, Burger G, Lang BF, Otis C, Plante I, Gray MW (1999. szeptember 1.). "The complete mitochondrial DNA sequences of Nephroselmis olivacea and Pedinomonas minor. Two radically different evolutionary patterns within green algae". Plant Cell. 11 (9): 1717–1730. doi:10.1105/tpc.11.9.1717. PMC 144307. PMID 10488238. Hozzáférés: 2024. október 23.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)
  24. ↑ Seif E, Cadieux A, Lang BF (2006. augusztus 7.). "Hybrid E. coli–Mitochondrial ribonuclease P RNAs are catalytically active". RNA. 12 (9): 1661–1670. doi:10.1261/rna.52106. PMC 1557692. PMID 16894220.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: több név: szerzőfelsorolás (link)

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Nephroselmis 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