Dictyostelid - Dictyostelid

Dictyostelid
Dictyostelium discoideum 02.jpg
Dictyostelium discoideum
bilimsel sınıflandırma e
Alan adı: Ökaryota
Şube: Amoebozoa
Altfilum: Conosa
Infraphylum: Mycetozoa
Sınıf: Dictyostelia
Lister 1909, düzelt. Zeytin 197
Emirler

Dictyostelids ( Dictyostelia / Dictyostelea , ICZN veya Dictyosteliomycetes , ICBN ), hücre bir grup küflere veya sosyal amip .

Çok hücreli davranış

Bir petri kabı ve Dictyostelium .

Yiyecek (normalde bakteri) hazır olduğunda diktiyostelidler, normal olarak beslenen ve bölünen tek tek amipler gibi davranırlar. Bununla birlikte, gıda kaynağı tükendiğinde, psödoplazmodyum, grex veya sümüklü böcek ( sümüklü böcek adı verilen gastropod yumuşakçalar ile karıştırılmamalıdır) adı verilen çok hücreli bir yapı oluşturmak için bir araya gelirler . Grex'in belirli bir ön ve arka kısmı vardır, ışık ve sıcaklık gradyanlarına tepki verir ve göç etme kabiliyetine sahiptir. Doğru koşullar altında, grex olgunlaşarak bir veya daha fazla soriyi (spor topları) destekleyen bir sap ile bir sorokarp (meyve veren gövde) oluşturur . Bu sporlar, dirençli hücre duvarları tarafından korunan inaktif hücrelerdir ve yiyecek mevcut olduğunda yeni amipler haline gelirler.

Gelen Acytostelium , sorocarp oluşan bir sap ile desteklenen selüloz , diğer dictyostelids içinde sap bazen orijinal amip çoğunluğu alarak, hücre oluşmaktadır. Birkaç istisna dışında, bu hücreler sap oluşumu sırasında ölür ve grex'in bölümleri ile meyve veren gövdenin bölümleri arasında kesin bir uyum vardır. Amiplerin toplanması genellikle yakınsak akarsularda gerçekleşir. Amipler , filoz yalancı ayakları kullanarak hareket ederler ve diğer amipler tarafından üretilen kimyasallara çekilirler. Gelen Dictyostelium , toplanma ile gösterilir cAMP , diğerleri farklı kimyasal maddeleri. Dictyostelium purpureum türünde , gruplama sadece yakınlık ile değil akrabalık esasıyla yapılır.

Model organizma olarak kullanır

Dictyostelium bir şekilde kullanılmış olan model organizma olarak moleküler biyoloji ve genetik ve bir örnek olarak incelenmiştir hücre iletişimi , farklılaşması ve programlanmış hücre ölümü . Aynı zamanda işbirliğinin ve aldatmanın evrimine ilginç bir örnek. D. discoideum ile ilgili çok sayıda araştırma verisi DictyBase'de çevrimiçi olarak mevcuttur .

Dictyostelium'un yaşam döngüsü

Dictyostelium'da toplanma mekanizması

Bir Dictyostelium discoideum amipin cAMP'ye nasıl tepki verdiğini gösteren diyagram

Amiplerin toplanmasının arkasındaki mekanizma , bir sinyal molekülü olarak siklik adenozin monofosfata (cAMP) dayanır . Koloninin kurucusu olan bir hücre, strese yanıt olarak cAMP salgılamaya başlar. Diğerleri bu sinyali algılar ve iki şekilde yanıt verir:

  • Amip sinyale doğru hareket eder.
  • Amip, sinyali artırmak için daha fazla cAMP salgılar.

Bunun etkisi, sinyali yakındaki amip popülasyonu boyunca iletmek ve en yüksek cAMP konsantrasyonuna sahip alana içe doğru harekete neden olmaktır.

Tek bir hücrede mekanizma şu şekildedir:

  1. Hücre zarındaki cAMP alımı bir G-proteinini aktive eder
  2. G proteini, Adenilat siklazı uyarır
  3. cAMP, hücreden ortama yayılır
  4. Dahili cAMP, harici cAMP reseptörünü inaktive eder.
  5. Farklı bir g-proteini, Fosfolipaz C'yi uyarır
  6. IP 3, kalsiyum iyon salınımına neden olur
  7. Kalsiyum iyonları hücre iskeleti üzerinde hareket ederek psödopodinin genişlemesini sağlar .

Dahili cAMP konsantrasyonu, harici cAMP için reseptörü inaktive ettiğinden, tek bir hücre salınım davranışı gösterir . Bu davranış, birleşen kolonilerde görülen güzel spiraller üretir ve Belousov-Zhabotinsky reaksiyonunu ve iki boyutlu döngüsel hücresel otomatayı anımsatır .

Genetik şifre

Dictyostelium discoideum'un tüm genomu 2005 yılında Nature'da genetikçi Ludwig Eichinger ve çalışma arkadaşları tarafından yayınlandı . Haploid genom, 6 kromozom üzerinde yaklaşık 12.500 gen içerir. Karşılaştırma için, diploid insan genomu , 23 kromozom çifti üzerinde 20.000-25.000 gene (iki kez temsil edilir) sahiptir. Üçüncü pozisyonda daha fazla adenozin ve timidin tercih eden bir kodon kullanımına yol açan yüksek bir nükleotid adenozin ve timidin seviyesi (~% 77) vardır. Trinükleotidlerin ardışık tekrarları , insanlarda Trinükleotid tekrar bozukluklarına neden olan Dictyostelium'da bol miktarda bulunur .

Eşeyli üreme

Cinsel gelişim, amipli hücreler bakteriyel besin tedariki için aç bırakıldığında ve karanlık nemli koşullar mevcut olduğunda meydana gelebilir. Dictostelium'un hem heterotalik hem de homotalik suşları çiftleşmeye uğrayabilir. Heterotalik cinsel gelişim, en kapsamlı olarak D. discoideum'da çalışılmıştır ve homotalik cinsel gelişim, en iyi şekilde D. mucoroides'te çalışılmıştır . Heterotalik çiftleşmeler, zıt çiftleşme tipindeki iki suştan haploid hücrelerin (gametler) füzyonu ile başlatılır. Bu, her iki çiftleşme tipini ifade ettiği görülen homotalik suşlarla tezat oluşturuyor.

Çiftleşme, küçük bir iki çekirdekli hücre oluşturmak için kaynaşan küçük, hareketli gametler üreten gametogenez tarafından başlatılır . Binükleat hücrenin hacmi daha sonra dev bir iki çekirdekli hücre üretmek için artar. Büyüme ilerledikçe, çekirdekler şişer ve daha sonra gerçek bir diploid zigot dev hücresi oluşturarak birleşir. Bu meydana gelirken, amipler dev hücre yüzeyine doğru cAMP kaynaklı kemotaksiye maruz kalmaktadır. Bu, hücresel bir yığın oluşturur ve kümenin merkezinde zigot dev hücresi, çevreleyen amipleri yutar. Fagositozu, sindirilen amiplerin sindirimi izler. Daha sonra zigot, çevreleyen hücre dışı selüloz kılıf ile karakterize edilen bir makrokist oluşturur. Makrokist oluşturulduktan sonra, çimlenmenin meydana gelmesinden önce normalde bir süre uykuda kalır. Makrokist içinde diploid zigot mayozdan sonra ardışık mitotik bölünmelere uğrar. Makrosist filizlendiğinde, birçok haploid amoeboid hücre salar.

Sınıflandırma

Tanımlanacak ilk diktiyostelid , 1869'da Oskar Brefeld tarafından Dictyostelium mucoroides idi.

İlk olarak 1935'te bir Kuzey Carolina ormanında keşfedilen Dictyostelium discoideum , ilk olarak 'alt mantarlar' altında sınıflandırıldı. ve sonraki yıllarda Protoctista , Fungi ve Tubulomitochondrae krallıklarına girdi . 1990'larda çoğu bilim adamı mevcut sınıflandırmayı kabul etti.

Amoebozoa artık çoğu kişi tarafından ayrı bir krallık düzeyinde sınıf oluşturduğu düşünülür, hem hayvanlar hem de mantarlarla bitkilerden daha yakından ilgilidir.

Dictyostelia'nın Cladogramı
Actyosteliales
Cavenderiaceae

Cavenderia

Acytosteliidae

Asitostel

Heterostel

Rostrostelium

Dictyosteliales
Dictyosteliidae

Diktiyostel

Polisfondilyum

Raperosteliaceae

Speleostelium

Tieghemostelium

Hagiwaraea

Raperostelium

Sınıflar Dictyostelia Lister 1909 em. Zeytin 1970

Legionella için model konak organizma

Dictyostelium , Legionella'nın insan konağı olan makrofajlarla birçok moleküler özelliği paylaşır . D. discoideum'un hücre iskeleti bileşimi, fagositoz, zar trafiği, endositik geçiş ve vezikül sınıflandırma gibi bu bileşenlerin yönlendirdiği süreçler gibi memeli hücrelerininkine benzer. Lökositler gibi, D. discoideum da kemotaktik kapasiteye sahiptir. Bu nedenle D. discoideum , Legionella enfeksiyonları sırasında çeşitli konakçı hücre faktörlerinin etkisini tespit etmek için uygun bir model sistemi temsil eder .

Referanslar

Dış bağlantılar