Wolbachia
| Wolbachia | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| | ||||||||||
| videnskabelig klassifikation | ||||||||||
| Domæne:bakterieType:ProteobakterierKlasse:Alfa proteobakterierBestille:RickettsialesFamilie:EhrlichiaceaeSlægt:Wolbachia | ||||||||||
| Internationalt videnskabeligt navn | ||||||||||
| Wolbachia Hertig 1936 | ||||||||||
| Arter [1] | ||||||||||
|
||||||||||
| ||||||||||
Wolbachia [2] ( lat. Wolbachia ) er en slægt af gram-negative pleomorfe bakterier fra familien Ehrlichiaceae [1] af alfa-proteobakterieklassen , obligater intracellulære symbionter af leddyr og nematodfilariae . Først opdaget i 1924 i en almindelig myg af Marshall Hertig og Simeon Burt Wolbach . En formel beskrivelse blev offentliggjort i 1936 af Hertig, som opkaldte den nye slægt efter sin kollega. Den typiske og betinget unikke art er Wolbachia pipientis . Ifølge en række taksonomer tilhører Wolbachia melophagi en anden gren af proteobakterier (ordenen Rhizobiales ) og bør udelukkes fra slægten.
Biologiske egenskaber
Wolbachia har en gram-negativ morfotype , det vil sige, at de er omgivet af to bilipide membraner og derfor ikke farver Gram. Tre ekstreme typer celleform er blevet beskrevet for Wolbachia: små stænger (0,5-1,3 µm i længden), coccoider (0,25-1 µm) og store stænger (1-1,8 µm i diameter). De formerer sig inde i cellerne i leddyr og nematoder . De dyrkes ikke på næringsmedier, men dyrkning på insektcellelinjer har været vellykket.
Patogenicitet
Ifølge nogle skøn er omkring 20 % af alle insektarter [3] inficeret med bakterier af slægten Wolbachia , såvel som mange arter af andre grupper af leddyr og filariae [4] . De vigtigste virkninger induceret af Wolbachia:
- Androcide er degenerationen af mandlige embryoner fra nogle biller , sommerfugle og fluer [5] [6] [7] .
- Parthenogenese er en ændring i udviklingen af æg hos nogle ryttere , hvilket fører til udseendet af udelukkende hunner i afkommet. Virkningsmekanismen for sådanne Wolbachia-linjer er baseret på standsningen af den første mitotiske deling af den haploide (det vil sige ubefrugtede) zygote efter metafase. Som et resultat sker der kromosomfordobling , og der dannes et hunligt diploid embryo, og ikke et haploid mandligt [8] .
- Feminisering er processen med at forvandle hanner af nogle Lepidoptera og skovlus til hunner ved at hæmme androgen kirteludvikling og androgenproduktion , samt undertrykke virkningen af androgen på målceller [ 9] [10] [11] . Derudover har bakterien også et andet feminiserende træk: efter kunstig transplantation af Wolbachia erhverver mandlige modtagere intersex- fænotypen , som er forbundet med bakteriernes virkning på den allerede udviklede androgene kirtel.
- Cytoplasmatisk inkompatibilitet - manifesteret i den hurtige degeneration af embryoner opnået ved befrugtning af æg af en inficeret mand [12] . Cytoplasmatisk inkompatibilitet er den mest almindelige effekt forårsaget af Wolbachia og kan være ensidig eller bilateral. Unilateral observeret ved krydsning af inficerede hanner og uinficerede hunner - der er en fuldstændig eller delvis ødelæggelse af det mandlige kromosomsæt efter befrugtning. Bilateral inkompatibilitet observeres, hvis hunnen og hannen er inficeret med forskellige stammer af Wolbachia, og næsten fuldstændig reproduktiv isolation observeres. Men hvis hunnen er inficeret med den samme stamme af Wolbachia som hannen, ødelægges de faderlige kromosomer ikke, og et normalt inficeret individ udvikler sig fra ægget.
Positiv effekt på ejeren
Ud over skade bringer Wolbachia fordele til sine ejere. Efter en kur mod bakterier bemærkes et fald i fertiliteten og konditionen hos nogle insekter [13] [14] . Bakterier af slægten Wolbachia er også nødvendige for den normale funktion af filariae [15] , i forbindelse med hvilken der søges efter en metode til at helbrede filariasis ved at ødelægge symbiotisk Wolbachia [16] .
Indsættelse af Wolbachia- gener i dets værtsgenom
For nylig er indtrængen af Wolbachia-gener i dets værters genom i flere arter af filariae og insekter blevet bevist. I genomet af Drosophila ananassae blev der fundet et næsten komplet Wolbachia-genom (> 1 million basepar) i genomet af andre værtsarter - dets fragmenter (fra omkring en tredjedel af genomet til korte fragmenter på 500 basepar). For Callosobruchus chinensis billen , hvis kromosom indeholder et stort fragment af Wolbachia-genomet, har det vist sig, at Wolbachia-generne ikke er transskriptionelt aktive, de fleste af dem er blevet til pseudogener . Ifølge videnskabsmændene, der studerede dette fænomen [17] , forekommer det under reparationen af værts-DNA'et , Wolbachia-generne kommer ved et uheld ind i kernen og bliver fejlagtigt fusioneret med cellegenomet af reparationsenzymer.
Parasitter
Wolbachia er parasitiseret af Wolbachia-fagen WO -virus [18] .
Noter
- ↑ 1 2 Slægt Wolbachia : [ eng. ] // LPSN . – Leibniz Institut DSMZ . (Få adgang: 29. januar 2021) .
- ↑ Zhuravlev A. Yu . Artiodactylhvaler, firvingede dinosaurer, løbende orme ... - M . : Lomonosov, 2015. - S. 187. - 288 s. - (RAY). — ISBN 978-5-91678-260-8 .
- ↑ Lo N., Paraskevopoulos C., Bourtzis K.; et al. (2007). "Taxonomisk status for den intracellulære bakterie Wolbachia pipientis " (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 Arkiveret 15. februar 2017 på Wayback Machine Wolbachia- bakterier af filariale nematoder. [Parasitol i dag. 1999] - PubMed resultat]
- ↑ Zakharov I. A., Goryacheva I. I., Shaikevich E. V. et al. Wolbachia , et nyt bakterielt middel, der forårsager en ændring i kønsforholdet i den toplettede mariehøne Adalia bipunctata L. // Genetics. 2000. V. 36. Nr. 4. - S. 482-486.
- ↑ Jiggins FM, Hurst GDD, Majerus MEN Kønsforholdsforvrængning i Acraea encedon er forårsaget af en mandligt dræbende bakterie // Arvelighed. 1998. V. 81. - S. 87-91. doi : 10.1046/j.1365-2540.1998.00357.x
- ↑ Hurst GD, Johnson AP, Schulenburg JH, Fuyama Y. Manddræbende Wolbachia in Drosophila : et temperaturfølsomt træk med en tærskel for bakterietæthed // Genetik. 2000. V. 156. - S. 699-709.
- ↑ Stouthamer R., Kazmer DJ Cytogenetik af mikrobe-associeret parthenogenese og dens konsekvenser for genflow i Trichogramma hvepse // Heredity. 1994. V. 73. S. 317-327.
- ↑ LeGrand J.-J., LeGrand-Hamelin E., Juchault P. Sex-determination in Crustacea // Biol. Rev. 1987. V. 62. S. 439-470.
- ↑ Juchault P., Rigaud T., Mocquard JP Udvikling af kønsbestemmende mekanismer i en vild population af Armadillidium vulgare: konkurrence mellem to feminiserende parasitære kønsfaktorer // Arvelighed. 1992. V. 69. - S. 382-390.
- ↑ Goryacheva. Bakterier af slægten Wolbachia . Hentet 23. november 2015. Arkiveret fra originalen 24. november 2015.
- ↑ Bressac C., Rousset F. Det reproduktive inkompatibilitetssystem i Drosophila simulans : Dapi-farvningsanalyse af Wolbachia - symbionterne i spermcyster // J. Invert. Pathol. 1993. V. 61. S. 226-230.
- ↑ Girin C., Bouletreau M. Mikroorganisme-associeret variation i værtsangrebseffektivitet hos en parasitoid hveps Trichogramma bourachae // Experientia. - 1995. - Bd. 52. - S. 398-402.
- ↑ Hariri AR, Werren JH, Wilkinson GS Distribution og reproduktive virkninger af Wolbachia i stilke-eyed fluer (Diptera: Diopsidae) // Arvelighed. - 1998. - Bd. 81. - S. 254-260.
- ↑ Chirgwin SR, Coleman SU, Porthouse KH et al. Fjernelse af Wolbachia fra Brugia pahangi er tæt forbundet med ormedød og frugtbarhed, men resulterer ikke i ændret lymfatisk læsionsdannelse hos mongolske ørkenrotter (Meriones unguiculatus) // Inficerer. Immun. - 2003. - Bd. 71, nr. 12. - P. 6986-6994.
- ↑ Maltseva B.M. Symbiotiske system - filariae og Wolbachia -bakterien : udvikling af systemet, patogenese og behandling af filariasis // Veterinærmedicin. 2004. nr. 1. - S. 34-38.
- ↑ Julie C. Dunning Hotopp et al. Udbredt lateral genoverførsel fra intracellulære bakterier til multicellulære eukaryoter/ Science, 2007: Vol. 317 nr. 5845, s. 1753-1756.
- ↑ Virus, der bærer DNA fra sort enke-edderkoppetoksin opdaget (eng.) (11. oktober 2016). Dato for adgang: 21. december 2016. Arkiveret fra originalen 23. december 2016.