Psalteriomonas

Psalteriomonas
Vetenskaplig klassificering
Domän:
Eukaryota
(orankad):
Excavata
Provins:
Percolozoa
Klass:
Heterolobosea
Beställa:
Schizopyrenida
Familj:
Psalteriomonadidae
Släkte:
Psalteriomonas

Broers et al. 1990
Arter
  • P. lanterna Broers et al. 1990
  • P. magna Pánek et al. 2012
  • "P. vulgaris" Broers et al. 1993

Psalteriomonas är ett släkte av utgrävningar i gruppen Heterolobosea . Släktet upptäcktes och namngavs första gången 1990. Det innehåller amoeboflagellatceller som lever i sötvattensanaeroba sediment över hela världen. Det mikrotubuli-organiserande bandet och de tillhörande mikrofibrillära buntarna i mastigotsystemet är den dominerande egenskapen hos Psalteriomonas. Detta harpformade komplex ger upphov till namnet på detta släkte. Psalteriomonas bildar ett endosymbiotiskt förhållande med metanogena bakterier, särskilt med Methanobacterium formicicum. Det finns för närvarande tre arter i detta släkte: P. lanterna , P. vulgaris och P. magna .

Etymologi

Namnet på släktet Psalteriomonas kommer från ordet psalterium , som betyder "harpa" på latin. Detta hänvisar till den harpliknande strukturen hos det mikrotubuli-organiserande bandet (harpans kropp) och det tillhörande mikrofibrillära knippet (harpans strängar) i den bakre delen av det komplexa mastigotsystemet, som kan hittas i tvärsnitt av flagellatcellen.

För typarten P. lanterna betyder ordet lanterna "lykta". Fluorescensen av de metanogena bakterierna i kulan (en struktur består av tätt packade, dubbelmembranerade hydrogenosomer) under epifluorescensmikroskopi, tillsammans med formen på den flagellerade cellen, ser ut som en kinesisk lykta.

Upptäckt

Släktet Psalteriomonas upptäcktes och namngavs först av Broers et al. 1990. De isolerade de flagellerade cellerna från sötvattensanaerobt sediment från ett avloppsreningsverk nära Nijmegen i Nederländerna. Baserat på förmågan hos de flagellerade cellerna att omvandla från flagellerat tillstånd till limax amöbostadiet när 1,5 % syre tillsätts i odlingsbehållarnas headspace, identifierade de Psalteriomonas som ett släkte i klassen Heterolobosea, med P. lanterna som modellarter av detta släkte.

Senare 1993 beskrevs och odlades P. vulgaris av Broers et al. också. De isolerade P. vulgaris från ett prov av anaeroba dikesdiment nära Oisterwijk i Nederländerna. De studerade P. vulgaris för deras symbiotiska förhållande med den metanogena bakterien M. formicicum .

Det senaste tillskottet av släktet Psalteriomonas är arten P. magna . Denna nya art beskrevs och namngavs av Panek et al. år 2012. Det specifika namnet magna står för "stor" eller "stor" på latin, vilket syftar på att P. magna är större än P. lanterna . Den flagellerade formen observerades dock inte i deras forskning.

Habitat och ekologi

Alla de olika arterna i släktet Psalteriomonas är alla frilevande amöboflagellater som lever över hela världen i sötvattensanaeroba sediment. Både amöbostadiet och det flagellerade stadiet av Psalteriomonas kan livnära sig på bakteriellt byte, som de flesta heteroloboseans.

Psalteriomonas bildar ett symbiotiskt förhållande med metanogena bakterier. Detta observerades först hos typen P. lanterna . När de flagellerade cellerna klämdes ut drevs många stavliknande bakterier ut från cellens kula. Under epifluorescensmikroskopi fluorescerar dessa bakterier i blåaktig färg, vilket är karakteristiskt för metanogena bakterier. Senare identifierades de metanogena bakterierna som Methanobacterium formicicum i både P. lanterna och P.vulgaris . Det endosymbiotiska förhållandet mellan Psalteriomonas och de metanogena bakterierna tros vara ömsesidigt fördelaktigt. Bakterierna kan associera med mikrokropparna (hydrogenosomer) och dra fördel av vätekällan, samtidigt som de skyddas från konkurrensen med andra väteanvändande bakterier. Värdcellen gynnas med största sannolikhet av den metanogena bakterieförbrukningen av väte, eftersom väte är hämmande för värdcellens ämnesomsättning. Andra fördelar, såsom att värden får användbara organiska utsöndringar från de metanogena bakterierna, såväl som att de metanogena bakterierna kan fixera kväve, kan också spela in i detta symbiotiska förhållande.

Beskrivning

Släktet Psalteriomonas har amöbaflagellater med en dominerande flagellform men har också en inducerad limax-amoeboid form. Förmågan hos de flagellerade Psalteriomonas att förvandlas till en limax amöba (amöbor som genomgående är monopodial) är typisk för klassen Heterolobosea. Cystor är inte kända för detta släkte.

Den flagellerade formen kan variera avsevärt, men alla arter utom P. magna har ett komplext mastigotsystem. Den flagellerade cellen i kultur har en rundad främre ände och en spetsig bakre ände. Cellen är cirka 15 × 25 mm stor. Tvärsektionen av den flagellerade cellen visar en fyrfaldig rotationssymmetri med 4 spår. Längden på ett spår är ungefär två tredjedelar av kroppens längd. I den högra kanten av varje spår är en uppsättning av 4 lika flageller fäst nära den främre änden av cellen och varje flagellum har det typiska 9+2 mikrotubuliarrangemanget. Längden på de 16 flagellerna är ungefär 2/3 av cellens längd och är lika långa. Cellen har 4 kärnor, som är belägna under och till höger om fästet för varje uppsättning flageller. Varje kärna innehåller en kärna. Amöboformen är enkärnig och mastigotsystemen behålls inte i denna form.

Övergången från flagellerad form till amöboidformen kan induceras genom att införa 1,5 % syre till det övre utrymmet i en odlingsflaska. Det är inte säkert om Psalteriomonsa kan förvandlas från amöboid tillstånd tillbaka till flagellartad form eftersom det inte fanns några framgångsrika försök att omvandla amöbor till flagellerad form hos typen P. lanterna . Detta tyder på att inte allt om denna organisms livscykel är förstått.

Psalteriomonas genomgår asexuell reproduktion med sluten mitotisk delning. Med andra ord, under mitos förblir kärnhöljet intakt. Kärnan förlängs medan en intranukleär spindel bildas. Kärnan förblir inne i kärnan och delar sig i två under processen. Kromosomer kondenseras inte i mitos, eller observerades åtminstone inte.

Mastigote system

En av de viktigaste egenskaperna hos den flagellerade cellen i släktet Psalteriomonas är de fyra komplexa mastigotsystemen, som kan observeras i flagellationsstadiet. En uppsättning av mastigotsystemet består av 4 basala kroppar (eller kinetosomer) av de fyra flagellerna med tillhörande strukturer. I den främre änden av mastigotsystemet är kinetosomerna arrangerade i par (vänster/höger främre kinetosomer och vänster/höger bakre kinetosomer). Två mikrotubulära rader, med 6 till 8 mikrotubuli är fästa vid den högra regionen av den högra främre och den högra bakre kinetosomen, och en separat rad med cirka 6 mikrotubuli är fäst vid den vänstra främre kinetosomen på vänster sida av flagellaröppningen. En elektronrik, ravinliknande struktur är associerad med de två främre kinetosomerna för att fungera som ett stöd vid den främre sidan av flagellaröppningen. Flera lameller kan också hittas i samband med kinetosomerna.

I den bakre änden av mastigotsystemet är det mikrotubuli-organiserande bandet (förkortat band) och det associerade mikrofibrillära knippet den mest betydelsefulla strukturen som ger namnet på släktet Psalteriomonas . Bandet är kopplat till de två vänstra kinetosomerna med 1 eller 2 rhizoplaster. Det är också kopplat till basen av den vänstra bakre kinetosomen direkt. Under tvärgående tvärsnitt är bandet krökt och liknar den välvda ryggraden på en harpa. Bandet är en enda rad av mikrotubuli som delar sig distalt i två separata mikrotubulära fibrer. Den innehåller ett dubbelt skikt av parakristallint material på den konkava sidan, och det dubbla skiktet av parakristallint material finns inte vid separationssplittringen. Vid den bakre änden av den konvexa sidan av bandet förbinder fibröst material bandet med kärnan. Den främre delen av bandet löper längs den vänstra kanten av cellskåran under plasmamembranet, medan den bakre delen av bandet kröker sig tvärs över kärnan och löper ner i den högra kanten av skåran. Bandets mikrotubuli har tjockare väggar, med en genomsnittlig diameter på 26 nm. Bandet fungerar som en källa för att göra nya mikrotubuli i cellen och bestämmer cellspårets form. När det gäller det associerande mikrofibrillära knippet är det en samling mikrofilament som länkar kinetosomer (vid lamellerna nära de bakre kinetosomer) till regionen av den bakre änden av bandet. Bunten av mikrofilament är placerad på den konkava sidan av det högra (bakre) bandet, som liknar strängen på en harpa. Mastigotsystemet beskrivs fullständigt i forskningen om typarterna.

Andra organeller

En stor kula finns i mitten av cellen. Kulan är cirka 7 mm i diameter. Denna kula består av tätt packade, dubbelmembraniga mikrokroppar, som är de kulbildande hydrogenosomerna. Under epifluorescensmikroskopi avger kulan fluorescens, vilket indikerar närvaron av metanogena bakterier. De metanogena bakterierna finns uteslutande inuti flagellatcellens kula. De endosymbiotiska bakterierna bildar ett bakterie-mikrokroppskomplex i kulan och komplexet associeras inte med grov ER. Endosymbiotiska bakterier finns inte i amöbostadiet av Psalteriomonas . Mikrokropparna är associerade med kärnan i den amöbiska formen av Psalteriomonas , och kulan är närvarande men mindre dominerande än de i flagellerade celler. Det är också värt att nämna att mikrokropparna i flagellatceller som är symbiontfria fortfarande bildar en kula. Matvakuolerna hos Psalteriomonas är belägna i den främre delen av cellen och innehåller bakterier i matsmältningen. En Golgi-apparat finns inte i Psalteriomonas .

Både modifierade anaeroba mitokondrier och hydrogenosomer presenteras i detta släkte. Modifierade mitokondrier kan hittas spridas genom cytoplasman, med antingen skålform eller långsträckt morfologi. De är den cytoplasmatiska versionen av hydrogenosomerna, med dubbelmembran precis som de kulbildande hydrogenosomerna (mikrokropparna). De modifierade mitokondrierna innehåller granulärt material och klara zoner och har inga cristae inom sig. De är också omgivna av den grova ER, som är en vanlig egenskap hos mitokondrierna i den aeroba Heterolobosea.

externa länkar


Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Psalteriomonas&oldid=978839130 "