Epulopiscium fishelsoni

Epulopiscium fishelsoni
videnskabelig klassifikation
Domæne:bakterieType:FirmicutesKlasse:ClostridiaBestille:ClostridialesSlægt:Epulopiscium Montgomery og Pollak 1988Udsigt:Epulopiscium fishelsoni
Internationalt videnskabeligt navn
Epulopiscium fishelsoni
Montgomery og Pollak 1988

Epulopiscium fishelsoni  ( lat.)  er en grampositiv kæmpebakterie, der lever i fordøjelseskanalen hos kirurgfisk . Cellerne i denne bakterie er kendetegnet ved utrolig store størrelser for prokaryoter : deres længde kan overstige 600 mikron. Før opdagelsen af ​​Thiomargarita namibiensis blev den betragtet som den største kendte bakterie. Den har også en usædvanlig måde at dividere på [1] [2] .

Slægten Epulopiscium og arten Epulopiscium fishelsoni er ikke beskrevet i henhold til alle reglerne i ICNS , og Listen over prokaryote navne med stående i nomenklaturen angiver disse to taxa som ugyldige [3] .

Etymologi af navnet

Bogstaveligt fra latin betyder Epulopiscium "fiskefest" fra lat.  epulum  - fest og lat.  piscium  - fisk, da Epulopiscium fishelsoni er en endosymbiont af fordøjelseskanalen hos kirurgfisk. Det specifikke tilnavn fishelsoni er givet til ære for den israelske iktyolog Lev Fishelson [4] . Han var en af ​​de videnskabsmænd, der opdagede bakterien i 1985, mens han studerede kirurgfisken Acanthurus nigrofuscus fra Det Røde Hav 5] . Arten fik sit latinske navn i 1988 af Montgomery, en af ​​opdagerne, og Pollak [6] .

Beskrivelse

E. fishelsoni er 10-20 gange større end typiske bakterier, og volumenet af de største celler kan være fem størrelsesordener større end for en bakterie som E. coli [7] . På grund af dette blev E. fishelsoni oprindeligt klassificeret som en protist . Det var først i 1993, at rRNA- analyse viste, at det tilhørte Firmicutes phylum . Tilknytningen af ​​denne organisme til bakterier blev også indikeret af funktionerne i den cellulære struktur, synlig i et elektronmikroskop . På grund af E. fishelsonis enorme størrelse har den en række strukturelle træk ved cellen. Således er denne art karakteriseret ved polyploidi : cellen indeholder hundredtusindvis af kopier af genomet [8] [9] . Det menes, at dette gør det muligt at sikre det niveau af genekspression, der er nødvendigt for en så stor bakteries liv (i betragtning af det faktum, at syntetiserede proteiner fordeles inde i bakteriecellen hovedsageligt på grund af diffusion ). På trods af sin kolossale størrelse har E. fishelsoni ikke nogen specialiserede cytoplasmatiske rum [10] .

I løbet af dagen gennemgår nukleoiden E. fishelsoni cykliske omlejringer. Tidligt om morgenen er DNA'et stærkt kondenseret og samlet i aflange kromosomlignende strukturer, der er fysisk adskilt fra resten af ​​cytoplasmaet . Dette efterfølges af celledeling, hvor to (sjældent tre) aflange nukleoider er inde i [7] .

E. fishelsoni har antixenobiotiske pumper, der pumper fremmede forbindelser ud af cellen. Derudover indeholder cytosolen enzymerne uspecifik esterase og glutathion-S-transferase . Måske er disse mekanismer en tilpasning til fiskens xenobiotikarige fordøjelsessystem [11] .

Division

Ved deling danner E. fishelsoni internt to (sjældent flere) datterceller. Deres vækst starter fra enderne af modercellen og fortsætter, indtil de når dens længde. Yderligere kommer modne datterceller frem fra modercellens cellemembran og afgiver den som et tomt skal. Den nært beslægtede bakterie Metabacterium polyspora [2] deler sig på lignende måde . Under dannelsen af ​​datterceller kondenserer dekondenseret DNA, tilfældigt placeret i cellen, tilbage og danner apikale hætter af kondenseret DNA. DNA er opdelt mellem datterceller næsten ligeligt [7] .

Placering

E. fishelsoni blev oprindeligt fundet i tarmene hos kirurgfisken Acanthurus nigrofuscus i Det Røde Hav. Senere blev den fundet hos andre arter af kirurgfisk, der beboede Great Barrier Reef [1] .

Funktionen af ​​E. fishelsoni- celler er meget afhængig af kirurgfiskens aktivitet i dagtimerne. I løbet af dagen er bakterien aktiv og holder en vis pH -værdi i fiskens tarme. Avl sker også i løbet af dagen. Ved mørkets frembrud holder E. fishelsoni op med at formere sig og bliver ubevægelig og inaktiv, hvilket får pH-værdien i tarmen til at stige. At opretholde tarmens pH med E. fishelsoni er af stor betydning for kirurgfisk, fordi de lever af alger og detritus [12] .

Noter

  1. ↑ 1 2 Angert ER , Clements KD , Pace NR Den største bakterie.  (engelsk)  // Nature. - 1993. - Bd. 362, nr. 6417 . - S. 239-241. - doi : 10.1038/362239a0 . — PMID 8459849 .
  2. ↑ 1 2 Angert ER , Brooks AE , Pace NR Fylogenetisk analyse af Metabacterium polyspora: spor til den evolutionære oprindelse af dattercelleproduktion i Epulopiscium-arter, de største bakterier.  (engelsk)  // Journal of bacteriology. - 1996. - Bd. 178, nr. 5 . - S. 1451-1456. — PMID 8631724 .
  3. ↑ Nogle prokaryote navne uden at stå i  nomenklaturen . LPSN . Hentet 7. oktober 2016. Arkiveret fra originalen 27. september 2016.  (Få adgang: 7. oktober 2016) .
  4. ↑ Goren Menachem. Professor Lev Fishelson, anerkendt og respekteret biolog 1923-2013  // Israel Journal of Ecology & Evolution. - 2013. - December ( bd. 59 , nr. 3 ). - S. 164-164 . — ISSN 1565-9801 . doi : 10.1080 / 15659801.2013.899808 .
  5. ↑ En unik symbiose i tarmen af ​​tropiske planteædende kirurgfisk (Acanthuridae: Teleostei) fra Det Røde Hav  // Videnskab. - 1985. - 5. juli ( bd. 229 , nr. 4708 ). - S. 49-51 . — ISSN 0036-8075 . - doi : 10.1126/science.229.4708.49 .
  6. ↑ MONTGOMERY W. LINN , POLLAK PEGGY E. Epulopiscium fishelsoniN. G., N. Sp., en Protist af usikre taksonomiske affiniteter fra tarmen af ​​en planteædende revfisk1  // The Journal of Protozoology. - 1988. - November ( bind 35 , nr. 4 ). - S. 565-569 . — ISSN 0022-3921 . - doi : 10.1111/j.1550-7408.1988.tb04153.x .
  7. ↑ 1 2 3 Bresler V. , Montgomery WL , Fishelson L. , Pollak PE Gigantisme i en bakterie, Epulopiscium fishelsoni, korrelerer med komplekse mønstre i arrangement, mængde og adskillelse af DNA.  (engelsk)  // Journal of bacteriology. - 1998. - Bd. 180, nr. 21 . - P. 5601-5611. — PMID 9791108 .
  8. ↑ Mendell JE , Clements KD , Choat JH , Angert ER Ekstrem polyploidi i en stor bakterie.  (engelsk)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2008. - Bd. 105, nr. 18 . - P. 6730-6734. - doi : 10.1073/pnas.0707522105 . — PMID 18445653 .
  9. ↑ Ledford H. Kæmpebakterie bærer tusindvis af genomer . Natur (8. maj 2008). doi : 10.1038/news.2008.806 . Hentet 11. maj 2008. Arkiveret fra originalen 11. maj 2008.
  10. ↑ Epulopiscium fishelsoni - Bibliotek (downlink) . Microbelibrary.org (12. maj 2003). Hentet 15. juni 2014. Arkiveret fra originalen 6. juni 2014. 
  11. ↑ Bresler V. , Fishelson L. Eksportpumper i Epulopiscium fishelsoni, den symbiotiske kæmpe tarmbakterie i Acanthurus nigrofuscus.  (engelsk)  // Die Naturwissenschaften. - 2006. - Bd. 93, nr. 4 . - S. 181-184. - doi : 10.1007/s00114-006-0084-3 . — PMID 16534627 .
  12. ↑ Epulopiscium fischelsoni (utilgængeligt link) . Web.mst.edu. Hentet 15. juni 2014. Arkiveret fra originalen 6. juni 2014.