Tunicaraptor

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Tunicaraptor
schema anatomico di un tunicaraptor
Intervallo geologico
Classificazione scientifica
DominioEukaryota
SottodominioUnikonta
SupergruppoObazoa
GruppoOpisthokonta
SottogruppoHolozoa
(Cavalier-Smith) Adl 2005
InfragruppoTunicaraptor
PhylumTunicaraptorzoa
ClasseTunicaraptora
OrdineTunicaraptores
FamigliaTunicaraptorae
GenereTunicaraptor
Specie

Tunicaraptor è un infragruppo del gruppo Holozoa contenente un omonimo solo genere di protisti microbici marini che comprende l'unica specie Tunicaraptor unikontum, scoperta nel 2020 nelle acque marine del Cile. È un lignaggio di flagellati predatori strettamente imparentati con gli animali. Ha una rara struttura alimentare non vista in altri opistoconti.

Scoperta

Il Tunicaraptor unikontum è stato isolato dalle acque marine della costa del Cile. La sua morfologia e le sue relazioni filogenetiche sono state analizzate e pubblicate nel 2020 sulla rivista Current Biology.

Etimologia

Il nome Tunicaraptor significa "predatore ricoperto di tunica", mentre unikontum (dal latino unus "uno" e dal greco antico κοντός "polo") significa "a singolo flagello".

Tunicaraptor unikontum

Tunicaraptor unikontum è un piccolo flagellato unicellulare composto da cellule ovali simili ad alcune zoospore fungine, con una lunghezza di 3–5 μm. Ha un flagello con una tasca flagellare e un involucro esterno o 'teca' con lunghi peli di circa 110 nm.

A differenza di altri opistoconti unicellulari, le cellule di Tunicaraptor possiedono una 'bocca', una struttura specializzata per l'alimentazione nella parte anteriore della cellula. Ci sono due centrioli : uno sviluppa un flagello e l'altro ruota verso il cinetosoma. Le creste mitocondriali sono piatte e associate a globuli lipidici.

Alimentazione

Il Tunicaraptor unikontum si trova negli ambienti marini. È un predatore eucariovoro, il che significa che può nutrirsi solo di altri eucarioti e non è in grado di consumare batteri. Durante l'alimentazione, molte cellule diverse possono aggregarsi e nutrirsi insieme della stessa preda eucariotica.

Trascrittomica

Il suo trascrittoma contiene geni flagellari e un canale del calcio associato ai flagelli, caratteristiche tipiche solo dei protozoi predatori, non dei parassiti o di quelli che si nutrono di materia inanimata.

Tubuline

Possiede anche tubuline δ, ε e ζ.

Segnalazione tramite canali cationici

Codifica 6 delle 7 proteine della famiglia CatSper. Questa caratteristica non si riscontra nella maggior parte dei membri unicellulari degli Olozoi, ma è presente nell'ultimo antenato comune degli animali, suggerendo che gli animali e i loro antenati unicellulari potrebbero essere stati predatori.

Formazione dei filamenti

Le famiglie WASP e WAVE, responsabili della formazione dei filamenti, facilitano la nucleazione dell'actina e consentono la formazione di filamenti dinamici ricchi di actina, mentre la famiglia Ena/VASP è coinvolta nella formazione dei filopodi tramite la polimerizzazione dell'actina.

Adesione cellulare

Caratteristiche di base dell'adesoma integrinico: contiene almeno due proteine della famiglia delle integrine α e β, il che significa che la perdita dei componenti dell'adesoma è presumibilmente limitata ad alcuni flagellati e membri degli Ichthyosporea.

Inoltre, contiene sei proteine di adesione cellulare contenenti domini immunoglobulinici, come Robo, DSCAM e contactina, importanti per l'assonogenesi.

Un'altra proteina, la rabfilina animale e gli effettori Rab simili alla sinaptotagmina, possiedono un dito di zinco di tipo FYVE N-terminale, importante per l'esocitosi nella fessura sinaptica negli animali. Il motivo di specificità Rab a dito di zinco SGAWFF è conservato nella famiglia della rabfilina e nella proteina di Tunicaraptor.

Superfamiglia delle immunoglobuline

Le sue proteine simili alle immunoglobuline sono più simili ai membri delle famiglie di immunoglobuline animali I-set, Ig2 e Ig3. Negli Olozoi, i domini Ig di tipo animale erano stati precedentemente trovati solo nei flagellati.

Proteine animali

La ricerca di Tikhonenkov et al. del 2020 ha rivelato diversi domini proteici precedentemente trovati solo negli animali: è stata trovata la subunità β del fattore di legame al nucleo (CBFβ), che regola allostericamente i fattori di trascrizione della famiglia Runx. Sebbene le proteine della famiglia Runx siano note nei protozoi parenti degli animali, CBFβ non lo era. Ciò suggerisce che le interazioni cooperative CBFβ–Runx siano anteriori agli animali.

Tassonomia

Tunicaraptor è un lignaggio indipendente di protisti olozoi, ma la sua collocazione, al momento della scoperta, non fu risolta, assegnando a suo tempo il microrganismo a incertae sedis nell'ambito del sottogruppo Holozoa.

Tre diverse posizioni filogenetiche di Tunicaraptor furono proposte:

sulla base del confronto con un organismo simile di questo infragruppo (caratteristiche della regione di omologia), il filastereo Txikispora philomaios, si preferì nel 2021 questa ultima soluzione.

Nella ricerca dei geni responsabili della multicellularità animale nell'evoluzione degli eucarioti, è stato trovato anche un precursore per un gene neuropeptidico, nesfatina-1, in Tunicaraptor unikontum. Queste scoperte suggeriscono che la segnalazione neuropeptidica negli animali ha una profonda ascendenza evolutiva nei loro parenti unicellulari.

Albero filogenetico

Il seguente albero mostra le relazioni filogenetiche e monofiletiche della specie:

Opisthokonta
 

Holomycota

 
Holozoa
 

† Bicellum

 
 

Tunicaraptor

 
 

Ichthyosporea

 
Pluriformea
 

Corallochytrium

 
 

Syssomonas

 
 
Filozoa
 

Filasterea

 
Choanozoa
 

Metazoa

 
 

Choanoflagellata

 
 
 
 
 

Note

  1. ↑ (EN) Matthew W. Brown et al., Phylogenomics demonstrates that breviate flagellates are related to opisthokonts and apusomonads, in Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, vol. 280, n. 1769, 22 ottobre 2013, p. 20131755, DOI:10.1098/rspb.2013.1755, ISSN 0962-8452 (WC · ACNP), PMC 3768317, PMID 23986111.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Tikhonenkov DV, Mikhailov KV, Hehenberger E, Mylnikov AP, Aleoshin VV e Keeling PJ, etal., New Lineage of Microbial Predators Adds Complexity to Reconstructing the Evolutionary Origin of Animals, in Current Biology, vol. 30, n. 22, 2020, pp. 4500–4509, Bibcode:2020CBio...30E4500T, DOI:10.1016/j.cub.2020.08.061, PMID 32976804.
  3. 1 2 Yañez-Guerra LA, Thiel D e Jékely G, Premetazoan Origin of Neuropeptide Signaling, in Molecular Biology and Evolution, vol. 39, n. 4, April 2022, DOI:10.1093/molbev/msac051, PMC 9004410, PMID 35277960.
  4. ↑ Ros-Rocher N, Pérez-Posada A, Michelle LM e Ruiz-Trillo I, The origin of animals: an ancestral reconstruction of the unicellular-to-multicellular transition, in Open Biol, vol. 11, n. 2, February 2021, DOI:10.1098/rsob.200359, PMC 8061703, PMID 33622103, hdl:10261/251922.
  5. ↑ Michelle Leger, Nuria Ros-Rocher e Sebastian Najle, Rel/NF-kB Transcription Factors Emerged at the Onset of Opisthokonts, in Genome Biology and Evolution, vol. 14, n. 1, 2022, p. 5, DOI:10.1093/gbe/evab289, PMC 8763368, PMID 34999783, hdl:10261/272058.

Voci correlate

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