Hatena arenicola
 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rendszertani besorolás | ||||||||||||||
| ||||||||||||||
| Tudományos név | ||||||||||||||
| Hatena arenicola Okamoto et Inouye 2005[1] | ||||||||||||||
| Hivatkozások | ||||||||||||||
 A Wikifajok tartalmaz Hatena arenicola témájú rendszertani információt. |
A Hatena arenicola a Cryptista Katablepharida kládjának egysejtű faja. 2000-ben fedezték fel, 2005-ben írták le.[2] Noriko Okamoto és Inouje Iszao fedezték fel a Cukubai Egyetemnél, tudományos leírását és hivatalos nevét 2006-ban adták.[1] Ostoros faj, egy életszakaszában növényre hasonlíthat, benne fotoszintetikus algával,[3] egy másikban állat, ahol más sejteket eszik. Okamoto et al. szerint szekunder endoszimbiózis alatt áll, melyben egy élőlény egy másikba kerül, teljesen új élőlényt létrehozva.
Történet
[szerkesztés]A H. arenicolát először 2000-ben észlelték Iszonura közelében, Japánban. Közepesen védett homokos tengerpartban találták, ahol számos alga felszínre került cunami során. A példányok a kibocsátott rész felső szélén voltak. Eredetileg új zöldmoszatnak hitték, később azonban kiderült, hogy a klorofilltartalmú plasztiszok a sejtosztódástól függetlenek voltak, vagyis önálló, de ideiglenes endoszimbionták voltak.[4]
Adl et al. 2019-ben a Katablepharidaceaebe (=Katablepharidae) sorolták a Katablepharis, a Roombia, a Leucocryptos és a Platychilomonas nemzetségek mellett.[5]
Etimológia
[szerkesztés]A nemzetségnév egy japán szóból ered, melynek jelentése „rejtélyes”[2] vagy „különös”.[6]
Endoszimbiózis-hipotézis
[szerkesztés]Az endoszimbiózisról a H. arenicola alapján felállított hipotézis szerint az endoszimbiózis az endoszimbionta géntranszfere és magvesztése előtt történt, míg a Rapaza viridisen alapuló hipotézis szerint a plasztiszcélzás korán kifejlődött feltehetően hosszú kleptoplasztikus időszak alatt, mielőtt a sejtszervecske állandósult.[7]
Morfológia
[szerkesztés]Két heterodinamikus ostora szubapikális-mediális helyzetű,[5] és mozgásra használja. Összetett sejtgarattal eszik algákat, amikor nincs endoszimbiontája; sejtgaratját egy Nephroselmis nemzetségbeli zöldmoszat válthatja fel.[6][1] Endoszimbiontája nemcsak táplálkozásra, hanem szemfoltként is használatos, így az élőlényt pozitív fototaxisra készteti.
A H. arenicola nem tud endoszimbiontája nélkül osztódni, de az a teljesen integrált sejtszervecskékkel szemben nem osztódik gazdájával együtt. A gazda osztódásakor az egyik utódsejt megszerzi a Nephroselmist, a másik visszatér heterotróf életmódra. Így fehér és zöld utódsejtjei is lesznek. Utóbbi predátorként működik, míg Nephroselmis rotundát kebelez be. Az alga ezután elveszti ostorait és sejtvázát, míg a gazdává vált Hatena fotoszintetikussá válik, a fény felé mozog, és megszűnik sejtszája. Így életciklusa váltakozó auto- és heterotróf szakaszokat tartalmaz.[6]
18S rRNS-e szekvenálása alapján legalább 3 különböző Nephroselmis rotunda-törzse lehet.[8]
A Hatena szemfoltja apikális, a Nephroselmis plasztisza és membránja a Hatenáéhoz csatlakozik.[9]
Feltehetően egy átmeneti lemeze van II-es típusú átmeneti zónájában, makk-V-szerkezetében van kilencszögű rostja. Bár átmeneti lemeze transzverzális szerkezete kevésbé egyértelmű, a Cyanophora cuspidatához hasonló rácsként értelmezhető három csillagpontgyűrűn sűrűbb központi zónával, melyek finom szabálytalan hálón vannak.[10]
Szimbionta
[szerkesztés]A szimbionta Nephroselmis a szabadon élő változattól eltér. Citoplazmáját, magját és plasztiszát megtartja, más sejtszervecskéi, például a mitokondriumok, a Golgi-készülék, a sejtváz és az endomembrán rendszer lebomlanak, sejtmagja ideiglenesen fennmarad.[11] A plasztisz akár a szabadon élő változat mérete 10-szeresére is nőhet.[1] A megnőtt plasztiszt redukált sejtplazmarészek kompenzálják.[4] A H. arenicola osztódásakor csupán egy sejt szerzi meg a plasztiszt, a másik sejt nem rendelkezik vele, így a plasztiszszerzés köztes állapota.[12]
A gazdasejtben mindig apikális helyzetű szemfolt alapján alaposan szabályzott a Nephroselmisszel a kölcsönhatás.[13]
A Paulinella chromatophora mellett a másik olyan faj, ahol megfigyelhető a fotoszintetikus szerkezet bővülése. Ez gyakori lépés lehet a plasztiszszerzés felé. A Nephroselmis megnövekedett magjai és ploiditása a plasztiszszerzés gyakori jellemzője lehet, melyek a fotoszintetikus bővülést támasztják alá.[14]
Élőhely
[szerkesztés]Homokos partok árapályterületein élő bentikus egysejtű.[15]
Életmód
[szerkesztés]Kleptoplasztikus vagy citokleptikus[16] életmódú, ugyanis a bevitt Nephroselmis rotunda nem osztódik a H. arenicolában.[4] A plasztisszal rendelkező sejt osztódásakor egyik utóda szintén rendelkezik a plasztisszal, míg egy másik nem, ezért ez „kialakulás alatt álló endoszimbionta” Howe et al. 2008-as tanulmánya szerint,[17] melynek kapcsolata Wein et al. 2019-es tanulmánya szerint „obligát, de instabil”.[18]
Genetika
[szerkesztés]Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b c d Okamoto N, Inouye I (2006). „Hatena arenicola gen. et sp. nov., a katablepharid undergoing probable plastid acquisition”. Protist 157 (4), 401–419. o. DOI:10.1016/j.protis.2006.05.011. PMID 16891155.
- ↑ a b Okamoto N, Inouye I (2005). „A secondary symbiosis in progress?”. Science 310 (5746), 287. o. DOI:10.1126/science.1116125. PMID 16224014.
- ↑ Staedter, Tracy: Marine microorganism plays both host and killer. Scientific American, 2005. október 14. (Hozzáférés: 2009. július 6.)
- ↑ a b c Okamoto N, Inouye I.szerk.: Seckbach J: Intertidal sandy beaches as a habitat where plastid acquisition processes are ongoing, Algae and Cyanobacteria in Extreme Environments. Dordrecht, Netherlands: Springer, 230–236. o. (2007). ISBN 978-1-4020-6111-0
- ↑ a b 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. o. DOI:10.1111/jeu.12691. PMID 30257078. PMC 6492006.
- ↑ a b c Barton LL, Northup DE. Microbial ecology. Oxford: Wiley-Blackwell, 22. o. (2008). ISBN 9781118015834
- ↑ Karnkowska A, Yubuki N, Maruyama M, Yamaguchi A, Kashiyama Y, Suzaki T, Keeling PJ, Hampl V, Leander BS (2023. március 21.). „Euglenozoan kleptoplasty illuminates the early evolution of photoendosymbiosis”. Proc Natl Acad Sci U S A 120 (12). DOI:10.1073/pnas.2220100120. PMID 36927158. PMC 10041101.
- ↑ Yamaguchi H, Nakayama T, Hongoh Y, Kawachi M, Inouye I (2013). „Molecular diversity of endosymbiotic Nephroselmis (Nephroselmidophyceae) in Hatena arenicola (Katablepharidophycota)”. J Plant Res 127 (2), 241–247. o. DOI:10.1007/s10265-013-0591-1. PMID 23979010.
- ↑ Mittelmeier TM, Berthold P, Danon A, Lamb MR, Levitan A, Rice ME, Dieckmann CL (2008. október 10.). „C2 domain protein MIN1 promotes eyespot organization in Chlamydomonas reinhardtii”. Eukaryot Cell 7 (12), 2100–2112. o. DOI:10.1128/EC.00118-08. PMID 18849467. PMC 2593190.
- ↑ Cavalier-Smith T (2022. május). „Ciliary transition zone evolution and the root of the eukaryote tree: implications for opisthokont origin and classification of kingdoms Protozoa, Plantae, and Fungi”. Protoplasma 259 (3), 487–593. o. DOI:10.1007/s00709-021-01665-7. PMID 34940909. PMC 9010356.
- ↑ Onuma R, Hirooka S, Kanesaki Y, Fujiwara T, Yoshikawa H, Miyagishima SY (2020. június 8.). „Changes in the transcriptome, ploidy, and optimal light intensity of a cryptomonad upon integration into a kleptoplastic dinoflagellate”. ISME J 14 (10), 2407–2423. o. DOI:10.1038/s41396-020-0693-4. PMID 32514116. PMC 7490267.
- ↑ Kodama Y, Fujishima M (2022. május 30.). „Endosymbiotic Chlorella variabilis reduces mitochondrial number in the ciliate Paramecium bursaria”. Sci Rep 12. DOI:10.1038/s41598-022-12496-8. PMID 35637201. PMC 9151773.
- ↑ Nowack EC, Melkonian M (2010. március 12.). „Endosymbiotic associations within protists”. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 365 (1541), 699–712. o. DOI:10.1098/rstb.2009.0188. PMID 20124339. PMC 2817226.
- ↑ Uwizeye C, Mars Brisbin M, Gallet B, Chevalier F, LeKieffre C, Schieber NL, Falconet D, Wangpraseurt D, Schertel L, Stryhanyuk H, Musat N, Mitarai S, Schwab Y, Finazzi G, Decelle J (2021. július 6.). „Cytoklepty in the plankton: A host strategy to optimize the bioenergetic machinery of endosymbiotic algae”. Proc Natl Acad Sci U S A 118 (27). DOI:10.1073/pnas.2025252118. PMID 34215695. PMC 8271700.
- ↑ a b Okamoto N, Chantangsi C, Horák A, Leander B, Keeling P, Stajich JE. „Molecular phylogeny and description of the novel katablepharid Roombia truncata gen. et sp. nov., and establishment of the Hacrobia taxon nov”. PLOS ONE 4 (9). DOI:10.1371/journal.pone.0007080. PMID 19759916. PMC 2741603.
- ↑ Decelle J, Probert I, Bittner L, Desdevises Y, Colin S, de Vargas C, Galí M, Simó R, Not F (2012. október 30.). „An original mode of symbiosis in open ocean plankton”. Proc Natl Acad Sci U S A 109 (44), 18000–18005. o. DOI:10.1073/pnas.1212303109. PMID 23071304. PMC 3497740.
- ↑ Howe CJ, Barbrook AC, Nisbet RE, Lockhart PJ, Larkum AW (2008. augusztus 27.). „The origin of plastids”. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 363 (1504), 2675–2685. o. DOI:10.1098/rstb.2008.0050. PMID 18468982. PMC 2606771.
- ↑ Wein T, Romero Picazo D, Blow F, Woehle C, Jami E, Reusch TBH, Martin WF, Dagan T (2019. június 27.). „Currency, Exchange, and Inheritance in the Evolution of Symbiosis”. Trends Microbiol 27 (10), 836–849. o. DOI:10.1016/j.tim.2019.05.010. PMID 31257129. (Hozzáférés: 2024. október 30.)