Wolbachia
| Wolbachia | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| | ||||||||||
| tudományos osztályozás | ||||||||||
| Tartomány:baktériumokTípusú:ProteobaktériumokOsztály:Alfa ProteobaktériumokRendelés:RickettsialesCsalád:EhrlichiaceaeNemzetség:Wolbachia | ||||||||||
| Nemzetközi tudományos név | ||||||||||
| Wolbachia Hertig 1936 | ||||||||||
| Faj [1] | ||||||||||
|
||||||||||
| ||||||||||
A Wolbachia [2] ( lat. Wolbachia ) az alfa-proteobaktériumok osztályába tartozó Ehrlichiaceae [1] családba tartozó Gram-negatív pleomorf baktériumok nemzetsége , ízeltlábúak és fonálférgek kötelező intracelluláris szimbiontái . Marshall Hertig és Simeon Burt Wolbach fedezte fel először 1924-ben egy közönséges szúnyogban . A formális leírást 1936-ban tette közzé Hertig, aki kollégájáról nevezte el az új nemzetséget. Jellemző és feltételesen egyedülálló faj a Wolbachia pipientis . Számos taxonómus szerint a Wolbachia melophagi a proteobaktériumok egy másik ágához tartozik ( Rhizobiales rend ), ezért ki kell zárni a nemzetségből.
Biológiai tulajdonságok
A Wolbachia Gram-negatív morfotípussal rendelkezik, vagyis két bilipid membrán veszi körül őket, és ezért nem festik meg a Gramot. A Wolbachia esetében a sejtalak három szélsőséges típusát írták le: kis rudakat (0,5–1,3 µm hosszú), coccoidokat (0,25–1 µm) és nagy rudakat (1–1,8 µm átmérőjű). Az ízeltlábúak és fonálférgek sejtjeiben szaporodnak . Nem tenyésztik táptalajokon, de a rovarsejtvonalakon való tenyésztés sikeres volt.
Patogenitás
Egyes becslések szerint az összes rovarfaj [3] körülbelül 20%-a fertőzött a Wolbachia nemzetséghez tartozó baktériumokkal , valamint az ízeltlábúak és filariae más csoportjainak számos fajával [4] . A Wolbachia által kiváltott fő hatások:
- Az Androcide egyes bogarak , lepkék és legyek hím embrióinak degenerációja [5] [6] [7] .
- A partenogenezis egy változás a peték fejlődésében egyes lovasok esetében, ami ahhoz vezet, hogy az utódokban kizárólag nőstények jelennek meg. Az ilyen Wolbachia-vonalak hatásmechanizmusa a haploid (azaz megtermékenyítetlen) zigóta első mitotikus osztódásának leállításán alapul a metafázis után. Ennek eredményeként kromoszómák megkettőződése következik be, és női diploid embrió képződik, nem pedig férfi haploid [8] .
- A feminizáció az a folyamat, amelyben egyes lepkék és tetvek hímjei nőstényekké válnak az androgén mirigyek fejlődésének és az androgéntermelés gátlásával , valamint az androgén célsejtekre gyakorolt hatásának elnyomásával [9] [10] [11] . Ezenkívül a baktériumnak van egy második feminizáló tulajdonsága is: a Wolbachia mesterséges átültetése után a hím recipiensek felveszik az interszexuális fenotípust , amely a baktériumok már kialakult androgén mirigyre gyakorolt hatásával jár.
- Citoplazmatikus inkompatibilitás - az embriók gyors degenerációjában nyilvánul meg, amelyet egy fertőzött hím petesejtjeinek megtermékenyítésével nyernek [12] . A citoplazmatikus inkompatibilitás a Wolbachia által okozott leggyakoribb hatás, amely lehet egy- vagy kétoldalú. Fertőzött hímek és nem fertőzött nőstények keresztezésekor egyoldalú megfigyelhető - a megtermékenyítés után a hím kromoszómakészlet teljes vagy részleges megsemmisülése következik be. Kétoldalú inkompatibilitás figyelhető meg, ha a nőstény és a hím különböző Wolbachia törzsekkel fertőzött, és szinte teljes reproduktív izoláció figyelhető meg. Ha azonban a nőstény ugyanazzal a Wolbachia-törzzsel fertőződik meg, mint a hím, az apai kromoszómák nem pusztulnak el, és a tojásból normális fertőzött egyed fejlődik ki.
Pozitív hatás a tulajdonosra
A károkon kívül a Wolbachia előnyöket is hoz tulajdonosainak. A baktériumok elleni gyógyulást követően egyes rovarok termékenységének és fittségének csökkenése figyelhető meg [13] [14] . A Wolbachia nemzetséghez tartozó baktériumok a filariae [15] normális működéséhez is szükségesek , ezzel összefüggésben a filariasis szimbiotikus Wolbachia elpusztításával történő gyógyításának módszerét keresik [16] .
Wolbachia gének beépítése a gazda genomjába
A közelmúltban bebizonyosodott, hogy a Wolbachia gének behatolnak gazdáinak genomjába számos filaria és rovarfajban. A Drosophila ananassae genomjában egy majdnem teljes Wolbachia genomot (> 1 millió bázispár) találtak, más gazdafajok genomjában - annak fragmentumait (a genom körülbelül egyharmadától a rövid, 500 bázispáros fragmentumokig). A Callosobruchus chinensis bogár esetében, amelynek kromoszómája a Wolbachia genom nagy részét tartalmazza, kimutatták, hogy a Wolbachia gének transzkripciósan nem aktívak, legtöbbjük pszeudogénné alakult . A jelenséget tanulmányozó tudósok szerint [17] a gazda-DNS javítása során következik be, a Wolbachia gének véletlenül bejutnak a sejtmagba , és tévedésből a sejt genommal fuzionálódnak a javító enzimek által.
Paraziták
A Wolbachia-t a Wolbachia-fág WO vírus parazitálja [18] .
Jegyzetek
- ↑ 1 2 Wolbachia nemzetség : [ eng. ] // LPSN . – Leibniz Institute DSMZ . (Hozzáférés: 2021. január 29.) .
- ↑ Zhuravlev A. Yu . Artiodactyl bálnák, négyszárnyú dinoszauruszok, futó férgek ... - M . : Lomonosov, 2015. - S. 187. - 288 p. - (RAY). — ISBN 978-5-91678-260-8 .
- ↑ Lo N., Paraskevopoulos C., Bourtzis K.; et al. (2007). „A Wolbachia pipientis intracelluláris baktérium taxonómiai státusza ” (PDF) . International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology . DOI : 10.1099/ijs.0.64515-0 . PMID 17329802 .
- ↑ [https://web.archive.org/web/20170215021319/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10511685 Archiválva : 2017. február 15., a Wayback Machine Wolbachia - baktériumai filariális fonálférgek. [Parasitol Today. 1999] - PubMed eredmény]
- ↑ Zakharov I. A., Goryacheva I. I., Shaikevich E. V. és munkatársai Wolbachia , egy új bakteriális ágens, amely változást okoz az ivararányban az Adalia bipunctata L. kétpettyes katicabogárban // Genetika. 2000. V. 36. No. 4. - S. 482-486.
- ↑ Jiggins FM, Hurst GDD, Majerus MEN Az Acraea encedon nemi arányának torzulását egy hímgyilkos baktérium okozza // Öröklődés. 1998. V. 81. - P. 87-91. doi : 10.1046/j.1365-2540.1998.00357.x
- ↑ Hurst GD, Johnson AP, Schulenburg JH, Fuyama Y. Male-killing Wolbachia in Drosophila : a hőmérséklet-szenzitív tulajdonság küszöbértékű baktériumsűrűséggel // Genetika. 2000. V. 156. - P. 699-709.
- ↑ Stouthamer R., Kazmer DJ A mikrobákkal összefüggő partenogenezis citogenetikája és következményei a génáramlásra Trichogramma darazsakban // Öröklődés. 1994. V. 73. P. 317-327.
- ↑ LeGrand J.-J., LeGrand-Hamelin E., Juchault P. Nemi meghatározás rákfélékben // Biol. Fordulat. 1987. V. 62. P. 439-470.
- ↑ Juchault P., Rigaud T., Mocquard JP Nemet meghatározó mechanizmusok evolúciója az Armadillidium vulgare vadon élő populációjában: versengés két feminizálódó parazita nemi tényező között // Öröklődés. 1992. V. 69. - P. 382-390.
- ↑ Gorjacseva. A Wolbachia nemzetséghez tartozó baktériumok . Letöltve: 2015. november 23. Az eredetiből archiválva : 2015. november 24..
- ↑ Bressac C., Rousset F. The reproductive incompatibility system in Drosophila simulans : Dapi-staining analysis of the Wolbachia symbionts in sperm cysts // J. Invert. Pathol. 1993. V. 61. P. 226-230.
- ↑ Girin C., Bouletreau M. Mikroorganizmussal összefüggő variáció a gazdafertőzés hatékonyságában parazitoid darázsban Trichogramma bourarachae // Experientia. - 1995. - 1. évf. 52. - P. 398-402.
- ↑ Hariri AR, Werren JH, Wilkinson GS A Wolbachia elterjedése és szaporodási hatásai szárszemű legyekben (Diptera: Diopsidae) // Öröklődés. - 1998. - Vol. 81. - P. 254-260.
- ↑ Chirgwin SR, Coleman SU, Porthouse KH et al. A Wolbachia Brugia pahangiból való eltávolítása szorosan összefügg a férgek pusztulásával és termékenységével, de nem eredményez megváltozott nyirokrendszeri elváltozásokat mongol futóegérben (Meriones unguiculatus) // Fertőzés. Immun. - 2003. - 20. évf. 71. sz. 12. - P. 6986-6994.
- ↑ Maltseva B.M. Szimbiotikus rendszer - filariae és a Wolbachia baktérium : a rendszer evolúciója, a filariasis patogenezise és kezelése // Állatorvoslás. 2004. No. 1. - S. 34-38.
- ↑ Julie C. Dunning Hotopp et al. Széles körben elterjedt laterális géntranszfer intracelluláris baktériumokból többsejtű eukariótákba/ Science, 2007: Vol. 317 sz. 5845, pp. 1753-1756.
- ↑ Fekete özvegy pók toxin DNS-ét hordozó vírust fedeztek fel (Eg.) (2016. október 11.). Hozzáférés dátuma: 2016. december 21. Az eredetiből archiválva : 2016. december 23.