Nasuia deltocephalinicola
| Nasuia deltocephalinicola | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Domän: | |
| Provins: | |
| Klass: | |
| Släkte: |
Nasuia
|
| Arter: |
N. deltocephalinicola
|
| Binomialnamn | |
|
Nasuia deltocephalinicola |
|
Nasuia deltocephalinicola rapporterades 2013 ha det minsta genomet av alla bakterier , med 112 091 nukleotider . Som jämförelse har det mänskliga genomet 3,2 miljarder nukleotider. Det näst minsta genomet, från bakterien Tremblaya princeps , har 139 000 nukleotider. Medan N. deltocephalinicola har det minsta antalet nukleotider, har den fler proteinkodande gener (137) än vissa bakterier .
Symbiotiskt förhållande
N. deltocephalinicola upptäcktes när bladhoppare och andra insekter som äter floem och xylem undersöktes för endosymbiotiska bakterier. Växternas floem och xylem är rika på kolhydrater (i form av sackaros ) men saknar lipider och proteiner . Lipider kan syntetiseras från kolhydrater; dock kräver proteiner kväve , vilket inte är vanligt förekommande i växtsaft . N. deltocephalinicola tillsammans med andra bakteriella endosymbionter hjälper insekterna genom att syntetisera 10 essentiella aminosyror som de annars inte skulle ha. De enda insekter som kan dra nytta av detta förhållande är de från underordningen Sternorrhyncha , som livnär sig på floem, och de från underordningen Auchenorrhyncha , som livnär sig på xylem. N. deltocephalinicola kan syntetisera två av de essentiella aminosyrorna som dessa insekter behöver. N. deltocephalinicola använder UGA- kodonet i sitt DNA för att specificera tryptofan istället för stopp som i de flesta andra organismer.
Det symbiotiska förhållandet mellan N. deltocephalinicola och bladhoppare föreslås ha startat för minst 200 miljoner år sedan, när bladhoppare och spottlusar skiljde sig evolutionärt. Detta påstående stöds av det faktum att N. deltocephalinicolas närmaste bakteriella släkting är Zinderia insecticola , som spelar samma roll för spottlusar som N. deltocephalinicola gör hos bladhoppare. Lövhoppare ger skydd genom att ge skydd i form av ett specialiserat organ i bukhålan som kallas en bakteriom , som de har på båda sidor av buken . Många typer av bakterier kan vistas i dessa organ, även om bakterierna är helt separerade från varandra och finns i olika delar av bakteriomen.
N. deltocephalinicola är en obligat endosymbiont - den kan inte trivas utan att vara i en lövhoppare. Det är en intracellulär endosymbiont som lever i bakteriocyter , celler som är specialiserade för att hysa endosymbiotiska bakterier. Dessa bakteriocyter består av ett organ som kallas ett bakteriom , vars celler är värd för en mängd olika bakteriella endosymbionter. Intracellulära endosymbionter kan utvecklas till att vara beroende av värdcellerna för väsentliga cellulära funktioner. Som ett resultat saknar deras genom ofta gener som skulle krävas för liv i en extracellulär miljö, även en som innehåller rikligt med näringsämnen. De har därmed påbörjat processen att utvecklas från en frilevande organism till en intracellulär organell . N. deltocephalinicola har inte längre gener som behövs för att syntetisera ATP genom oxidativ fosforylering . Det föreslås att detta beror på den höga sackaroskoncentration som finns i xylem och floem hos växter.