딕티오스텔리드

Dictyostelid
딕티오스텔리드
Dictyostelium discoideum 02.jpg
디스코이데움
과학적 분류 e
도메인: 진핵생물
문: 아메보조아목
하위문: 코노사
내부문: 미케토조아목
클래스: 딕티오스테리아속
리스터 1909, 수정.올리브 197
주문

딕티오스테로이드(Dictyostelia/Dictyostelea, ICZN 또는 딕티오스테리오균류, ICBN)는 세포성 슬라임 곰팡이 또는 사회적 아메바 그룹입니다.

다세포 행동

딕티오스텔리움 페트리 접시입니다.

음식(일반적으로 박테리아)이 쉽게 구할 수 있을 때, 보통 먹이를 주고 분열하는 개별 아메바처럼 행동합니다.하지만, 먹이 공급이 고갈되면, 그들은 모여서 유사플라스모디움, grex, 또는 민달팽이라고 불리는 다세포 집단을 형성합니다.그렉스는 앞과 뒤가 뚜렷하고 빛과 온도 변화에 반응하며 이동 능력이 있습니다.올바른 상황에서 그렉스는 하나 이상의 소리(포자 덩어리)를 지지하는 줄기와 함께 소로카프(열매체)를 형성한다.이 포자들은 저항성 세포벽에 의해 보호되는 비활성 세포이며, 음식을 구할 수 있게 되면 새로운 아메바가 된다.

아시토스테륨에서는 소로카르프가 셀룰로스로 구성된 줄기에 의해 지지되지만, 다른 디시토스테륨류에서는 줄기가 세포로 구성되어 있으며, 때로는 원래의 아메바의 대부분을 차지하기도 한다.몇 가지 예외를 제외하고, 이러한 세포들은 줄기 형성 중에 죽으며, GREX의 일부와 결실체의 일부 사이에 명확한 대응관계가 있다.아메배의 집적은 일반적으로 합류하는 하천에서 발생합니다.아메배는 필로스 유사동물을 이용해 움직이며 다른 아메배에서 생성되는 화학물질에 끌린다.딕티오스텔리움에서는 집약은 cAMP로 표시되지만 다른 화학물질을 사용하는 경우도 있습니다.Dictyostelium purpureum 종에서 분류는 단지 근접성이 아닌 친족관계에 의한 것이다.

모델 유기체로 사용

딕티오스텔륨은 분자생물학과 유전학에서 모델 유기체로 사용되어 왔으며 세포 통신, 분화, 프로그램된 세포사의 예로 연구되고 있다.그것은 또한 협동과 [1][2][3]부정행위의 진화를 보여주는 흥미로운 예이다.D. discoideum에 관한 많은 연구 데이터는 딕티베이스에서 온라인으로 입수할 수 있습니다.

딕토이스텔륨의 라이프 사이클

딕티오스텔리움에서의 집합 메커니즘

dictyostelium discoideum amoeba가 cAMP에 어떻게 반응하는지를 나타내는 그림

아메배의 응집 뒤에 있는 메커니즘은 신호 분자로서 고리형 아데노신 일인산(cAMP)에 의존한다.군체의 창시자인 한 세포는 스트레스에 반응하여 cAMP를 분비하기 시작합니다.다른 사용자는 이 신호를 검출하여 다음 두 가지 방법으로 응답합니다.

  • 아메바는 신호를 향해 움직입니다.
  • 아메바는 신호를 증폭시키기 위해 더 많은 cAMP를 분비합니다.

이로 인해 인근 아메바 집단 전체에 신호가 중계되고 cAMP 농도가 가장 높은 영역으로 내부 이동이 발생합니다.

개별 셀 내의 메커니즘은 다음과 같습니다.

  1. 세포막에서의 cAMP 수신은 G단백질을 활성화한다.
  2. G단백질은 아데닐산환가수분해효소를 자극한다.
  3. cAMP는 셀에서 매체로 확산됩니다.
  4. 내부 cAMP는 외부 cAMP 리셉터를 비활성화합니다.
  5. 다른 g단백질은 포스포리파아제 C를 자극한다.
  6. IP는 칼슘 이온 방출을 유도한다3
  7. 칼슘 이온은 세포골격에 작용하여 가성피질의 확장을 유도한다.

내부 cAMP 농도는 외부 cAMP에 대한 수용체를 비활성화하기 때문에 개별 셀은 진동 동작을 보입니다.이러한 행동은 집결하는 군락에서 볼 수 있는 아름다운 나선형을 생성하며 벨루소프-자보틴스키 반응과 2차원 순환 세포 오토마타를 연상시킨다.

게놈

디스코이디움의 전체 게놈은 유전학자 루드비히 아이힌저와 [4]동료들에 의해 2005년 네이처에 발표되었다.반수체 게놈은 6개의 염색체에 약 12,500개의 유전자를 포함하고 있다.비교하자면, 이배체 인간 게놈은 23개의 염색체 쌍에 2만2만5000개의 유전자를 가지고 있다.세 번째 위치에 더 많은 아데노신과 티미딘을 선호하는 코돈 사용을 유도하는 뉴클레오티드 아데노신과 티미딘(~77%)이 있다.트리뉴클레오티드의 연속 반복은 인간에게서 트리뉴클레오티드의 반복 장애를 일으키는 딕티오스텔륨에 풍부합니다.

성적 생식

아메보이드 세포가 세균성 음식을 공급받지 못하고 어두운 습기가 있을 [5]때 성적 발육이 일어날 수 있다.딕토스테륨의 이종합금과 동종합금주는 모두 짝짓기를 할 수 있다.이질적인 성 발달은 디스코이디움에서 가장 광범위하게 연구되어 왔고, 동질적인 성 발달은 D. [6]무코로이데스에서 가장 잘 연구되어 왔다.헤테로탄올 매팅은 서로 반대되는 짝짓기 유형의 두 변종으로부터 반수체 세포(배우자)를 융합함으로써 시작된다.이것은 두 가지 짝짓기 [7]유형을 모두 나타내는 것으로 보이는 동질성 변종과 대조됩니다.

짝짓기는 작은 이핵세포를 형성하기 위해 융합하는 작고 운동성 배우자를 생성하는 배우자 형성에 의해 시작됩니다.그리고 나서 이핵세포의 부피가 증가하여 거대한 이핵세포를 생성한다.성장이 진행됨에 따라 핵이 부풀어 오른 다음 진정한 이배체 접합자 거대 세포를 형성합니다.이 때문에 아메배는 거대 세포 표면을 향해 cAMP에 의해 유도되는 화학작용을 받고 있다.이것은 세포 골재를 형성하고 골재의 중심에서 접합자 거대 세포가 주변의 아메배를 섭취합니다.식세포증은 섭취한 아메바의 소화가 뒤따른다.다음으로 접합자는 주위의 세포외 셀룰로오스 시스로 특징지어지는 거시낭을 형성한다.대식세포가 형성된 후 발아할 [8]수 있는 기간 동안 일반적으로 휴면 상태로 남아 있다.대동맥 내에서 이배체 접합자는 감수분열 후 연속적인 유사분열을 겪는다.대식세포가 발아할 때 그것은 많은 반수체 아메보이드 세포를 방출한다.

분류

최초의 딕티오스텔리드는 1869년 오스카 브레펠트가 [9]쓴 딕티오스텔리움 무코로이데스였다.

1935년 노스캐롤라이나 숲에서 처음 발견된 디스코이디움은 처음에는 '하층 곰팡이'로 분류되었고, 이후 몇 년 동안 프로토크티스타, 곰팡이, 투불로미토콘드래 왕국으로 분류되었다.1990년대까지 대부분의 과학자들은 현재의 분류를 받아들였다.

아메보조아는 이제 [4]식물보다 동물과 곰팡이 둘 다와 더 가까운 별개의 왕국 수준의 분지군을 형성하는 것으로 대부분의 사람들에 의해 간주되고 있다.

딕티오스테리아의[10] 분지도
악티오스텔리아레스
카벤데리아과

카벤데리아속

시토스테리아과

아시토스테륨속

헤테로스테륨

로스트로스테륨

딕티오스텔리알레스
딕티오스텔리아과

딕티오스텔리움

폴리스폰딜륨

라페로스텔리아과

스펠레오스테륨

티에헤모스테륨속

하기와레아목

라페로스텔륨

클래스 Dictyostelia 리스터 1909 em.올리브 1970[11]

레지오넬라 모델 숙주 생물

딕티오스텔륨은 레지오넬라의 숙주인 대식세포와 많은 분자적 특징을 공유합니다.D. discoideum의 세포골격 구성은 식세포증, 막 밀매, 세포내 통과 및 소포 분류와 같은 이러한 구성 요소에 의해 구동되는 과정과 포유류 세포의 구성과 유사합니다.백혈구처럼 디스코이디움은 화학작용을 한다.따라서, D. discoideum은 레지오넬라 [12]감염 동안 다양한 숙주 세포 인자의 영향을 확인하기에 적합한 모델 시스템을 나타낸다.

레퍼런스

  1. ^ Strassman JE, Zhu Y, and Quoker DC. (2000) 사회적 아메바 딕티오스텔리움 디스코이디움에서의 이타주의와 사회적 부정행위.자연.
  2. ^ Dao DN, Kessin RH 및 Ennis HL(2000).발달적 부정행위 그리고 딕티오스텔륨과 균사구균의 진화생물학.미생물학
  3. ^ Brénsröm and 및 Dieckmann U (2005).사회적 아메바들 사이에서 이타주의와 부정행위의 진화적 역학.런던 왕립학회 B의 절차.
  4. ^ a b Eichinger, L.; Pachebat, J.A.; Glöckner, G.; Rajandream, M.A.; Sucgang, R.; Berriman, M.; Song, J.; Olsen, R.; Szafranski, K.; Xu, Q.; et al. (2005). "The genome of the social amoeba Dictyostelium discoideum". Nature. 435 (7038): 43–57. Bibcode:2005Natur.435...43E. doi:10.1038/nature03481. PMC 1352341. PMID 15875012.
  5. ^ Flowers JM, Li SI, Stathos A, Saxer G, Ostrowski EA, Queller DC, Strassmann JE, Purugganan MD (July 2010). "Variation, sex, and social cooperation: molecular population genetics of the social amoeba Dictyostelium discoideum". PLOS Genet. 6 (7): e1001013. doi:10.1371/journal.pgen.1001013. PMC 2895654. PMID 20617172.
  6. ^ O'Day DH, Keszei A (May 2012). "Signalling and sex in the social amoebozoans". Biol Rev Camb Philos Soc. 87 (2): 313–29. doi:10.1111/j.1469-185X.2011.00200.x. PMID 21929567. S2CID 205599638.
  7. ^ Robson GE, Williams KL (April 1980). "The mating system of the cellular slime mould Dictyostelium discoideum". Curr. Genet. 1 (3): 229–32. doi:10.1007/BF00390948. PMID 24189663. S2CID 23172357.
  8. ^ 니커슨 AW, 레이퍼 KBDictyostelliaceae II의 라이프 사이클에 있는 대낭종.대식세포의 발아.Am. J. Bot. 1973 60(3): 247-254.
  9. ^ Brefeld, O (1869). "Ein neuer Organismus und der Verwandschaft der Myxomyceten". Abh Seckenberg Naturforsch Ges. 7: 85–107.
  10. ^ Sheikh, Sanea; Thulin, Mats; Cavender, James C; Escalante, Ricardo; Kawakami, Shin-ichi; Lado, Carlos; Landolt, John; Nanjundiah, Vidyanand; Queller, David; Strassmann, Joan; Spiegel, Frederick W.; Stephenson, Steve; Vadell, Eduardo M; Baldauf, Sandra (2017-11-24). "A New Classification of the Dictyostelids". Protists. 169 (1): 1–28. doi:10.1016/j.protis.2017.11.001. PMID 29367151.
  11. ^ Wijayawardene, Nalin; Hyde, Kevin; Al-Ani, LKT; Dolatabadi, S; Stadler, Marc; Haelewaters, Danny; et al. (2020). "Outline of Fungi and fungus-like taxa". Mycosphere. 11: 1060–1456. doi:10.5943/mycosphere/11/1/8.
  12. ^ Bruhn; et al. (2008). "Dictyostelium, a Tractable Model Host Organism for Legionella". Legionella: Molecular Microbiology. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-26-4.

외부 링크

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