Willaertia
| Willaertia | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Domän: | |
| (orankad): | |
| Provins: | |
| Klass: | |
| Beställa: | |
| Familj: | |
| Släkte: |
Willaertia
de Jonckheere et al. 1984
|
| Arter | |
|
|
Willaertia /ˈwɪləɹʃə/ är ett släkte av icke-patogena, frilevande, termofila amöbor i familjen Vahlkampfiidae .
Ursprungligen upptäcktes 1984 av Johan De Jonckheere, och deras livscykel, liksom andra heteroloboseans , har visat sig växla mellan tre olika stadier: en cysta, en amöba och ett temporärt flagellationsstadium. Willaertia lever i en mängd olika miljöer och har under senare år undersökts för att potentiellt bli en biocid för Legionella pneumophila .
Etymologi
Släktnamnet Willaertia föreslogs av den ursprungliga upptäckaren, De Jonckheere, och namngavs till minne av Dr. Eddy Willaert.
Historia
Willaertia beskrevs första gången 1984 av Johan F. De Jonckheere, som till en början upptäckte två stammar från ett prov av nötkreatursavföring och 3 andra stammar från jord- och vattenprover. Enbart genom morfologi fastställde De Jonckheere att W. magna skiljer sig från andra medlemmar av familjen Vahlkampfiidae såsom Naegleria , till vilken den är mycket nära besläktad. Dessa morfologiska skillnader inkluderade storleken på cystastadiet, känslighet för läkemedlet Berenil , morfologiska skillnader i amöbostadiet och den uppenbara avsaknaden av ett flagellationsstadium. Willaertias särart bekräftades senare genom genomanalys. 1989 upptäckte De Jonckheere också ett tillfälligt flagellerat skede av Willaertia . Under de 5 år som Willaertia hade beskrivits, men inget flagellt stadium var känt, utförde R. Michel och W. Raether också forskning om Willaertia utan att veta om det. De kunde framkalla ett flagellationsstadium i en amöba, men de bestämde att det var ett separat släkte eftersom ett av nyckeldragen i den ursprungliga Willaertia -beskrivningen var dess avsaknad av ett flagellerat stadium. Michel och Raether döpte detta släkte till Protonaegleria och organismen Protonaegleria westphali . När De Jonckheere 1989 upptäckte Willaertias flagellstadium, fastställde han att P. westphali och W. magna i själva verket var samma art. 1999 bekräftade genetisk analys att De Jonckheere hade rätt. Sedan dess anses de två namnen vara synonymer, Willaertia magna är det korrekta namnet för användning på grund av prioritetsskäl.
Habitat och ekologi
Willaertia är en termofil amöba och har kapacitet att växa i höga temperaturer, upp till 44º Celsius. Även om den kan hittas på en mängd olika platser, lever den vanligtvis i termiska pooler. Det ursprungliga provet av Willaertia hittades i nötkreatursavföring, det har visat sig att Vahlkampfiid också lever i sötvatten, hundtarm och jord.
Willaertia har visat sig livnära sig på olika mikroorganismer i sin omgivande miljö, inklusive bakterier och svampar som den kan fagocytera. Det har visat en preferens för vissa speciella bakterier som Legionella pneumophila när det är tillgängligt. Det har fastställts att det inte är patogent mot växter, djur eller människor.
Beskrivning av organism
Willaertia har 3 distinkta livsstadier inklusive ett amöboidstadium, ett tillfälligt flagellationsstadium och ett cystastadium som det växlar mellan. Willaertia amöbor är stora, ofta mellan 50-100 μm. Som typiska heteroloboseer har de eruptiva pseudopoder när de rör sig, och som typiska vahlkampfiider bildar de en framträdande uroid på grund av cytoplasmatiska förskjutningar. Willaertia amöbor har observerats ha sfäriska och långsträckta mitokondrier som visar en ovanlig crista-bildning som kännetecknas av perforerade plattor som antingen är parallella eller växelvis packade rör. De har Golgi-liknande saccules men saknar de klassiska Golgi-diktyosomerna. Willaertia är ofta flerkärnig, men kan också vara singulär kärnformad, och har i trofozoitstadiet mycket framträdande perinukleära granuler. De har också 5 framträdande osmiofila perinukleära kulor som saknar ett begränsningsmembran. Inom kärnan är kärnan stor men löst organiserad. En tydlig skillnad från Naegleria är frånvaron av de interzonala kropparna under nukleär division. Ännu har ingen sexuell fortplantning observerats, men asexuell fortplantning har beskrivits i både det flagellerade och amöbostadiet.
Det tillfälliga flagellationsstadiet är ofta mellan 16,5 och 25 μm i storlek med en medelcellvolym på 2500 μm 3 . Den har vanligtvis 4 flageller och saknar en cytosom, men deras storlek och struktur kan variera. Primära flagellater bildas direkt från trofozoiter och tenderar att initialt presenteras som sfärer och långsamt anta en mer äggformad form samtidigt som de ofta plattar ut något bakåt när de blir rörliga. Under mognaden av det flagella stadiet kommer flagellerna fram i 2 par. När cellen är ungefär hälften av sin mogna storlek är de fyra flagellerna lika långa. Liksom amöbostadiet är de kapabla till asexuell uppdelning. Kärnan skiftar mot den främre väggen och behåller sina perinukleära granuler.
På ytan av cystan delas vissa ytantigener med de av släktet Naegleria , en annan medlem av familjen Vahlkampfiidae. Mellan 18-21 μm i diameter Willaertia -cystor stora för vahlkampfiider och har många porer med en lös ektocyst. Porerna är igensatta av en porpropp och förblir sfäriska såvida de inte är i kultur, när de har visat sig vara polygonala på grund av kompression. De tidigare nämnda perinukleära granulerna försvinner när amöboiden mognar till cystastadiet. Cystan har en mycket tjock grov vägg som är spridd med lipidkulor och rundade mitokondrier.
Genetik
Genomet av Willaertia magna är det fjärde som sekvenseras inom familjen Vahlkampfiidae. Man fann att genomet innehåller 36,5 megabaser med 18 519 förutspådda baser, vilket är mindre än Naegleria gruberi men större än Naegleria fowleri . Innehållet guanin-cytosin (GC) är 25% vilket är lägre än den närbesläktade Naegleria som har en GC-halt på 36%. Med en fylogenetisk analys baserad på den partiella 18S rRNA-genen, bestämdes det att W. magna var närmast besläktad med Naegleria -arter.
Av de 13 571 sekvenserade proteiner W. magna har visat sig ha, delas 67,7 % av dessa med eukaryoter och 5,1 % delas med bakterier. För närvarande är antalet kromosomer okänt, även om det har uppskattats till mellan 15-23. Det har föreslagits att den kromosomala formen är cirkulär även om detta inte har bekräftats. Ny forskning har visat att det högsta antalet gener inom W. magna- genomet är involverade i posttranslationella modifieringar (1 060 gener).
Praktisk betydelse
Nyligen har forskning gjorts om tillämpningarna av vissa stammar av W. magna som används som biokontrollmedel eller biocider. W. magna C2c Maky-stammen har visat en unik förmåga att kunna eliminera Legionella pneumophila- stammar. L. pneumophila, som orsakar legionärssjukdomen, kan vara ett stort problem för människor eftersom det ofta finns i kyltornsvatten. På grund av de höga temperaturerna i kyltornen klarar sig W. magna , eftersom den är termofil, ganska bra och har kapacitet att växa, en egenskap som majoriteten av organismer inte har. L. pneumophila använder ofta andra amöbor som vektorer för att sprida sig, men W. magna kan helt smälta patogenen inuti matvakuoler. W. magna har ansetts vara en säker kandidat för denna typ av tillämpning eftersom det är en icke-patogen amöba för både människor och djurarter. Detta har ytterligare bekräftats med genetisk analys och skulle minska användningen av kemiska biocider om det implementerades.
För närvarande pågår mer forskning för att undersöka om W. magna också kan användas som ett biokontrollmedel mot patogener i grödor som är resistenta mot fungicider, till exempel rostsvampar som påverkar både sojabönor och vete.
Lista över arter
- Willaertia magna De Jonckheere 1984