Wolbachia
| Wolbachia | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| | ||||||||||
| vetenskaplig klassificering | ||||||||||
| Domän:bakterieSorts:ProteobakterierKlass:Alfa proteobakterierOrdning:RickettsialesFamilj:EhrlichiaceaeSläkte:Wolbachia | ||||||||||
| Internationellt vetenskapligt namn | ||||||||||
| Wolbachia Hertig 1936 | ||||||||||
| Art [1] | ||||||||||
|
||||||||||
| ||||||||||
Wolbachia [2] ( lat. Wolbachia ) är ett släkte av gram-negativa pleomorfa bakterier från familjen Ehrlichiaceae [1] av alfa-proteobakteriklassen , obligater intracellulära symbionter av leddjur och nematodfilariae . Upptäcktes första gången 1924 i en vanlig mygga av Marshall Hertig och Simeon Burt Wolbach . En formell beskrivning publicerades 1936 av Hertig, som döpte det nya släktet efter sin kollega. Den typiska och villkorligt unika arten är Wolbachia pipientis . Enligt vissa taxonomerWolbachia melophagi tillhör en annan gren av proteobakterier (ordningen Rhizobiales ) och bör uteslutas från släktet.
Biologiska egenskaper
Wolbachia har en gramnegativ morfotyp , det vill säga de är omgivna av två bilipidmembran och färgar därför inte Gram. Tre extrema typer av cellform har beskrivits för Wolbachia: små stavar (0,5–1,3 µm i längd), coccoider (0,25–1 µm) och stora stavar (1–1,8 µm i diameter). De förökar sig inuti cellerna hos leddjur och nematoder . De odlas inte på näringsmedia, men odling på insektscellinjer har varit framgångsrik.
Patogenicitet
Enligt vissa uppskattningar är cirka 20 % av alla insektsarter [3] infekterade med bakterier av släktet Wolbachia , såväl som många arter av andra grupper av leddjur och filarier [4] . De huvudsakliga effekterna inducerade av Wolbachia:
- Androcide är degenerationen av manliga embryon från vissa skalbaggar , fjärilar och flugor [5] [6] [7] .
- Parthenogenes är en förändring i utvecklingen av ägg hos vissa ryttare , vilket leder till utseendet av uteslutande honor i avkomman. Verkningsmekanismen för sådana Wolbachia-linjer är baserad på arresteringen av den första mitotiska uppdelningen av den haploida (det vill säga obefruktade) zygoten efter metafas. Som ett resultat uppstår kromosomfördubbling och ett kvinnligt diploid embryo bildas, och inte ett haploid manligt [8] .
- Feminisering är processen att förvandla hanar av vissa Lepidoptera och skogslöss till honor genom att hämma androgen körtelutveckling och androgenproduktion , samt undertrycka androgens verkan på målceller [ 9] [10] [11] . Dessutom har bakterien också en andra feminiserande egenskap: efter artificiell transplantation av Wolbachia förvärvar manliga mottagare intersexfenotypen , som är associerad med bakteriers verkan på den redan utvecklade androgena körteln.
- Cytoplasmatisk inkompatibilitet - manifesteras i den snabba degenerationen av embryon som erhålls genom befruktning av ägg av en infekterad hane [12] . Cytoplasmatisk inkompatibilitet är den vanligaste effekten som orsakas av Wolbachia och kan vara unilateral eller bilateral. Ensidigt observerat vid korsning av infekterade hanar och oinfekterade honor - det finns en fullständig eller partiell förstörelse av den manliga kromosomuppsättningen efter befruktning. Bilateral inkompatibilitet observeras om honan och hanen är infekterade med olika stammar av Wolbachia, och nästan fullständig reproduktiv isolering observeras. Men om honan är infekterad med samma Wolbachia-stam som hanen, förstörs inte faderns kromosomer och en normal infekterad individ utvecklas från ägget.
Positiv effekt på ägaren
Förutom skada ger Wolbachia fördelar för sina ägare. Efter ett botemedel mot bakterier noteras en minskning av fertiliteten och konditionen hos vissa insekter [13] [14] . Bakterier av släktet Wolbachia är också nödvändiga för den normala funktionen av filariae [15] , i samband med vilka sökandet pågår efter en metod för att bota filariasis genom att förstöra symbiotisk Wolbachia [16] .
Insättning av Wolbachia- gener i dess värdgenom
Nyligen har penetrationen av Wolbachia-gener i genomet hos dess värdar i flera arter av filariae och insekter bevisats. I arvsmassan hos Drosophila ananassae hittades ett nästan komplett Wolbachia-genom (> 1 miljon baspar), i arvsmassan hos andra värdarter - dess fragment (från ungefär en tredjedel av genomet till korta fragment på 500 baspar). För skalbaggen Callosobruchus chinensis , vars kromosom innehåller ett stort fragment av Wolbachia-genomet, har det visat sig att Wolbachia-generna inte är transkriptionellt aktiva, de flesta av dem har förvandlats till pseudogener . Enligt forskarna som studerade detta fenomen [17] inträffar det under reparationen av värd-DNA :t , Wolbachia-generna kommer av misstag in i kärnan och smälts av misstag samman med cellgenomet av reparationsenzymer.
Parasiter
Wolbachia parasiteras av Wolbachia-fagen WO -virus [18] .
Anteckningar
- ↑ 1 2 Genus Wolbachia : [ eng. ] // LPSN . – Leibniz-institutet DSMZ . (Tillgänglig: 29 januari 2021) .
- ↑ Zhuravlev A. Yu . Artiodactylvalar, fyrvingade dinosaurier, löpande maskar ... - M . : Lomonosov, 2015. - S. 187. - 288 sid. - (RAY). — ISBN 978-5-91678-260-8 .
- ↑ Lo N., Paraskevopoulos C., Bourtzis K.; et al. (2007). "Taxonomisk status för den intracellulära bakterien Wolbachia pipientis " (PDF) . International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology . DOI : 10.1099/ijs.0.64515-0 . PMID 17329802 .
- ↑ [https://web.archive.org/web/20170215021319/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10511685 Arkiverad 15 februari 2017 på Wayback Machine Wolbachia -bakterier av filarial nematoder. [Parasitol idag. 1999] - PubMed resultat]
- ↑ Zakharov I. A., Goryacheva I. I., Shaikevich E. V. et al. Wolbachia , ett nytt bakteriellt medel som orsakar en förändring i könsförhållandet hos den tvåfläckiga nyckelpigan Adalia bipunctata L. // Genetics. 2000. V. 36. Nr 4. - S. 482-486.
- ↑ Jiggins FM, Hurst GDD, Majerus MEN Förvrängning av könsförhållandet i Acraea encedon orsakas av en mansdödande bakterie // Ärftlighet. 1998. V. 81. - S. 87-91. doi : 10.1046/j.1365-2540.1998.00357.x
- ↑ Hurst GD, Johnson AP, Schulenburg JH, Fuyama Y. Male-killing Wolbachia in Drosophila : a temperature-sensitive trait with a threshold bacterial density // Genetik. 2000. V. 156. - P. 699-709.
- ↑ Stouthamer R., Kazmer DJ Cytogenetics of microbe-associated parthenogenesis och dess konsekvenser för genflödet i Trichogramma getingar // Ärftlighet. 1994. V. 73. S. 317-327.
- ↑ LeGrand J.-J., LeGrand-Hamelin E., Juchault P. Sex bestämning i Crustacea // Biol. Varv. 1987. V. 62. S. 439-470.
- ↑ Juchault P., Rigaud T., Mocquard JP Evolution av könsbestämmande mekanismer i en vild population av Armadillidium vulgare: konkurrens mellan två feminiserande parasitära könsfaktorer // Ärftlighet. 1992. V. 69. - P. 382-390.
- ↑ Goryacheva. Bakterier av släktet Wolbachia . Hämtad 23 november 2015. Arkiverad från originalet 24 november 2015.
- ↑ Bressac C., Rousset F. Det reproduktiva inkompatibilitetssystemet i Drosophila simulans : Dapi-färgningsanalys av Wolbachia - symbionterna i spermiecystor // J. Invert. Patol. 1993. V. 61. S. 226-230.
- ↑ Girin C., Bouletreau M. Mikroorganismassocierad variation i värdangreppseffektivitet i en parasitoid geting Trichogramma bourachae // Experientia. - 1995. - Vol. 52. - s. 398-402.
- ↑ Hariri AR, Werren JH, Wilkinson GS Distribution och reproduktionseffekter av Wolbachia i stjälkögda flugor (Diptera: Diopsidae) // Ärftlighet. - 1998. - Vol. 81. - S. 254-260.
- ↑ Chirgwin SR, Coleman SU, Porthouse KH et al. Borttagande av Wolbachia från Brugia pahangi är nära kopplat till maskdöd och fruktsamhet men resulterar inte i förändrad lymfatisk lesionsbildning hos mongoliska gerbiler (Meriones unguiculatus) // Infektera. Immun. - 2003. - Vol. 71, nr. 12. - P. 6986-6994.
- ↑ Maltseva B.M. Symbiotiska system - filariae och Wolbachia -bakterien : evolution av systemet, patogenes och behandling av filariasis // Veterinärmedicin. 2004. Nr 1. - S. 34-38.
- ↑ Julie C. Dunning Hotopp et al. Utbredd lateral genöverföring från intracellulära bakterier till multicellulära eukaryoter/ Science, 2007: Vol. 317 nr. 5845, sid. 1753-1756.
- ↑ Virusbärande DNA från svart änkaspindeltoxin upptäckt (eng.) (11 oktober 2016). Datum för åtkomst: 21 december 2016. Arkiverad från originalet 23 december 2016.