Rhodelphis
 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rendszertani besorolás | ||||||||||||||
| ||||||||||||||
| Fajok | ||||||||||||||
A Rhodelphis az Archaeplastida egysejtű vízi faja, mely a vörösmoszatok és feltehetően a Picozoa testvércsoportja. Míg a vörösmoszatok nem rendelkeznek ostoros állapottal, és általában fotoautotrófok, a Rhodelphis ostoros ragadozó nem fotoszintetikus plasztisszal.[1] E csoport fontos a plasztiszfejlődés megismeréséhez, mivel a korai Archaeplastida-fajok morfológiája és biokémiája is megismerhető belőle. Plasztisza nem fotoszintetikus, de fontos biokémiai utakban, például a hemszintézisben és a vas-kén csoportképzésben szerepelhet,[1] genomja nincs, de magi gének célozzák.[1] A Rhodelphis hátul keskenyedő ovoid sejt két merőleges ostorral.[1]
Történet
[szerkesztés]2019-ben írták le Ryan M. R. Gawryluk et al. a Nature-ben. A nemzetséget két korábban izolált kultúra számára hozták létre. Az egyiket, a Rhodelphis marinust először 2015-ben gyűjtötték tengeri korallhomokból a Côn Đảó-i Bay Canh szigetben, a másikat, a Rhodelphis limneticust először 2016-ban gyűjtötték az ukrajnai Csernyihivi terület egyik édesvízi tavából.[1] A harmadik fajt, a Rhodelphis mylnikovit egy Montigny-le-Bretonneuxhoz közeli tóban találták 2023-ban.[2]
Thomas Cavalier-Smith korábban a Chromistába sorolta, mivel annak korai fajainak tekintette, 2022-ben megjelent tanulmányában e korábbi nézetét tévesként azonosította, emellett a Rhodelphis és több más csoport szerkezetét is vizsgálta, hasonlóságokat fedezett fel a Glaucophytával és a Picozoával, valamint a Cryptistával összehasonlítva, és az előbbi hasonlóságok alapján a Biliphytába sorolta.[3]
Morfológia
[szerkesztés]A Rhodelphis 10–13 μm átmérőjű ovoid egysejtű. Pigmentje nincs, így többnyire átlátszónak tűnik; és esernyő alakú glycostylusok – vékony pálcák – veszik körül.[1] A sejt mozgékony, és két ostoruk révén úsznak. Közvetlenül az elülső vége előtt indulnak az egymásra merőleges ostorok, melyek hossza közel egyenlő.[1] A hátulsó ostort masztigonémák veszik körül. Nincs kiemelt sejtszája, de fagocitózisa hátul történik.[1]
Bár mikroszkóppal 2019-ben nem azonosították, a plasztiszimport-fehérjék igazolták nem fotoszintetikus plasztisza létét. A plasztisz egyes funkciókat a vas-kén csoport- és hembioszintézisben megtartott, de nem állít elő zsírsavakat vagy izoprenoidokat – ehhez más citoszolikus utakat használ.[1] Nagy tubulocristás mitokondriumai vannak szintén vas-kén csoportbioszintézis-úttal, melyek részt vesznek a hembioszintézisben.[1]
Bár homológ a Glaucophyta átmeneti hélixe magvázával cikkcakkos hengere, és az átmeneti hélix mindkét csoportban közvetlenül a centriólumhoz képest disztálisan indul, és a szűkülettel függ össze, kis eltérések vannak a Glaucophytában az átmeneti hélix és a disztális lemez helyzetében: a Cyanophora paradoxa átmeneti hélixe teljesen disztális a disztális lemezhez képest, míg a Cyanophora cuspidata disztális lemeze átfedhet kissé az átmeneti hélixszel. Ezzel szemben a Rhodelphis limneticus szűrűbb disztális lemeze és elülső ostora az átmeneti hélix disztális felével esnek egybe, tehát nem proximálisak.[3]
A sima endoplazmatikus retikulum egy ciszternája a centriólumokat, a sejtmagot, a Golgi-készüléket, a mitokondriumokat és a mikrotesteket veszi körül.[3]
Hasonlóságok
[szerkesztés]Glaucophyta és Picozoa
[szerkesztés]Thomas Cavalier-Smith 2022-ben megjelent tanulmányában centriólumgyökereit a Glaucophyta csoportéval közel azonosnak mutatta ki: sűrű disztális diafragmája van, mely a központi pár átmeneti zóna összeszűküléséhez képest kissé disztális mikrotubulusain áthalad, és kilencszögű hasábja van a proximális átmeneti lemezhez disztális irányban közel. A Glaucophytával szemben az egyetlen különbség, hogy abban a disztális diafragma középen üreges, míg a Rhodelphisben nem.[3]
Gyűrűs kapcsolata az ostorlemeztől disztálisan ostora átmérőjénél távolabb található, ez a Glaucophyta mellett a Picomonashoz hasonlít.[3] E két nemzetség átmeneti zónája erősen hasonlít a Glaucophytához, minden más kládtól jelentősen különbözik.[3] Bár „alapi hengerét” Gawryluk et al. leírták, Cavalier-Smith szerkezeti tanulmányaival ellentétben nem kilencszögűnek, hanem teljesen hengeresnek írták le.[3]
Cryptista
[szerkesztés]A Cryptista és a Rhodelphis is A-csövű lábú átmenetizóna-dublettbetüremkedésekkel rendelkezik például centriólumainál.[3]
Ökológia
[szerkesztés]A Rhodelphis baktériumokat és kis eukarióta ostorosokat evő heterotróf nemzetség, de vízi ökoszisztémákban játszott szerepéről kevés ismeret van. A három ismert Rhodelphis-faj nagyon eltérő vízi élőhelyekről származik: egyikük sekély tengervízből (R. marinus), kettő édesvízből (R. limneticus, R. mylnikovi).[1][2]
Genetika
[szerkesztés]A Rhodelphis a vörösmoszatok testvércsoportja, de a két csoport jelentősen eltér genetikai szerkezetében. A Rhodelphis genomja jóval nagyobb a vörösmoszatokénál, génjeiben pedig sokkal több az intron.[1] Emellett genomikai elemzések alapján sok vörösmoszatokban hiányzó szekvenciája van, például olyanok, melyek ostorfehérjéket vagy a fagocitózishoz szükséges fehérjéket kódolnak:[1] Cho et al. 2023-ban 1627 ortológcsalád elvesztését és 450 megszerzését azonosították a vörösmoszatokban.[4]
A vörösmoszatok és a Rhodelphis közös őse az Archaeplastida korai evolúciójában történt primer endoszimbiózis eredménye.[1] A Rhodelphis plasztiszra célzott fehérjéket és a kloroplasztiszok fehérjetranszportereinek homológjait tartalmazza. Előbbiek a vörösmoszatokéval egyeztek.[1] A fehérjék magból plasztiszba való célzása ellenére a Rhodelphis csak két fehérjéjét tartalmazza a fotoszintézisnek, és plasztiszgenomját feltehetően teljesen elvesztette.[1]
Két plasztisztranszport-fehérjéje a TIC és a TOC, melyek rendszere igazolja a nem fotoszintetikus plasztiszt.[3] Ezenfelül csak a plasztisz-Fd-FNR-rendszer ismert a Rhodelphisben az Apicomplexa apikoplasztiszaihoz hasonlóan.[5]
Rendszertan
[szerkesztés]A Rhodelphidia törzs egyetlen osztályának, a Rhodelpheának egyetlen rendjének, a Rhodelphidának egyetlen családjának, a Rhodelphidaenek egyetlen nemzetsége. 3 faja ismert, ezek a következők:[1]
- Rhodelphis limneticus Tikhonenkov, Gawryluk, Mylnikov et Keeling, 2019[1]
- Rhodelphis marinus Tikhonenkov, Gawryluk, Mylnikov et Keeling, 2019[1]
- Rhodelphis mylnikovi Prokina, Tikhonenkov, López-García et Moreira, 2023[2]
A Rhodelphidia, Rhodelphea, Rhodelphida és Rhodelphidae nevek a Zoológiai Nevezéktan Nemzetközi Kódexe (ICZN) szerintiek. Cavalier-Smith az Algák, Gombák és Növények Nevezéktanának Nemzetközi Kódexe (ICN) alapján a Rhodelphida névnek a Rhodelphalest, a Rhodelphidaenek a Rhodelphidaceaet feleltette meg, a Rhodelphea és Rhodelphidia neveknek nem feleltetett meg ICN szerinti nevet, mivel utóbbit a Rhodariában a Picozoával és a vörösmoszatokkal, a Picozoát és Rhodelphidiát a Pararhoda törzsbe egyesítette.[3]
Jelentőség
[szerkesztés]A Rhodelphis az Archaeplastida része, melynek közös őse primer plasztiszt szerzett. Mivel kevés köztes állapot van primer endoszimbiózisnál, a Rhodelphis felfedezése az Archaeplastida őseinek, vagyis a plasztiszt először felvett élőlényeknek életéről nyújthat ismeretet. Emellett megmutatja, hogy a plasztiszevolúció során egyes lépések korán bekövetkeztek, mint például a fehérjecélzás és a fagotrófiáról mixotrófiára való váltás.[1] E felfedezések fontosak a zöldmoszatok, növények és vörösmoszatok fejlődésének kutatásában, melyek az egész világon fontos elsődleges termelők.
Az Archaeplastida-fejlődéstörténet megértésében való fontossága mellett az ismeretlen és jelentős filogenetikai zaj eltávolításában fontos 3 nemzetség egyikének bizonyult a Microheliella és a Palpitomonas mellett Yazaki et al. Pancryptistát és Camot igazoló tanulmányában.[6]
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t Gawryluk RMR, Tikhonenkov DV, Hehenberger E, Husnik F, Mylnikov AP, Keeling PJ (2019. augusztus 1.). „Non-photosynthetic predators are sister to red algae” (angol nyelven). Nature 572 (7768), 240–243. o. DOI:10.1038/s41586-019-1398-6. ISSN 1476-4687. PMID 31316212.
- ↑ a b c Prokina KI, Tikhonenkov DV, López-García P, Moreira D (2023). „Morphological and molecular characterization of a new member of the phylum Rhodelphidia”. J Eukaryot Microbiol. DOI:10.1111/jeu.12995. PMID 37548159.
- ↑ a b c d e f g h i j Cavalier-Smith T (2022). „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, 487–593. o. DOI:10.1007/s00709-021-01665-7. PMID 34940909. PMC 9010356.
- ↑ Cho CH, Park SI, Huang TY, Lee Y, Ciniglia C, Yadavalli HC, Yang SW, Bhattacharya D, Yoon HS (2023. január 4.). „Genome-wide signatures of adaptation to extreme environments in red algae”. Nat Commun 14. DOI:10.1038/s41467-022-35566-x. PMID 36599855. PMC 9812998.
- ↑ Kayama M, Chen JF, Nakada T, Nishimura Y, Shikanai T, Azuma T, Miyashita H, Takaichi S, Kashiyama Y, Kamikawa R (2020. szeptember 16.). „A non-photosynthetic green alga illuminates the reductive evolution of plastid electron transport systems”. BMC Biol 18. DOI:10.1186/s12915-020-00853-w. PMID 32938439. PMC 7495860.
- ↑ Yazaki E, Yabuki A, Imaizumi A, Kume K, Hashimoto T, Inagaki Y (2022. április 13.). „The closest lineage of Archaeplastida is revealed by phylogenomics analyses that include Microheliella maris”. Open Biol 12 (4), 210376. o. DOI:10.1098/rsob.210376. PMID 35414259. PMC 9006020.
További információk
[szerkesztés]- Lanese N, Tikhonenkov D: Image Of The Day: Predatory Protists — The protist Rhodelphis limneticus bears little resemblance to its close genetic relative, red algae. The Scientist , 2019. július 19. (kép)