Спироплазма
Род бактерий

Спироплазма
Спироплазма , замедляющая рост кукурузы, в клетках флоэмы. Толстый срез (0,4 микрометра), наблюдаемый в ТЭМ. Увеличение 75 000X.
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Микоплазматота
Сорт:
Молликуты
Заказ:
Микоплазменные
Семья:
Спироплазматовые

Скрипаль 1974 бывший Скрипаль 1983
Род:
Спироплазма

Саглио и др. 1973
Типовой вид
Спироплазма цитри
Саглио и др. 1973
Виды [1]

Spiroplasma — род Mollicutes , группы мелких бактерий без клеточных стенок . Spiroplasma разделяет простой метаболизм , паразитический образ жизни, морфологию колонии жареных яиц и небольшой геном других Mollicutes , но имеет отличительную спиральную морфологию, в отличие от Mycoplasma . Она имеет спиральную форму и движется по спирали. Многие Spiroplasma обнаруживаются либо в кишечнике, либо в гемолимфе насекомых, где они могут манипулировать размножением хозяина или защищать хозяина как эндосимбионты. Spiroplasma также являются болезнетворными агентами во флоэме растений. Spiroplasma — привередливые организмы, которым требуется богатая питательная среда. Обычно они хорошо растут при 30 °C, но не при 37 °C. Несколько видов, в частности Spiroplasma mirum , хорошо растут при 37 °C (температура тела человека) и вызывают катаракту и неврологические повреждения у мышей-сосунков. Наиболее изученными видами спироплазм являются Spiroplasma poulsonii — репродуктивный манипулятор и защитный симбионт насекомых, Spiroplasma citri — возбудитель стойкой болезни цитрусовых и Spiroplasma kunkelii — возбудитель карликовости кукурузы .

Патогенность для человека

Существуют некоторые спорные доказательства роли спироплазм в этиологии трансмиссивных губчатых энцефалопатий (TSE), в первую очередь благодаря работе Фрэнка Бастиана , обобщенной ниже. Другие исследователи не смогли повторить эту работу, в то время как прионная модель для TSE получила очень широкое признание. [2] Исследование 2006 года, по-видимому, опровергает роль спироплазм в лучшей модели скрепи у мелких животных (хомяков). [3] Бастиан и др. (2007) ответили на этот вызов, выделив вид спироплазмы из инфицированной скрепи ткани, вырастив его в бесклеточной культуре и продемонстрировав его инфекционность у жвачных животных. [4]

Симбиозы насекомых

Многие штаммы Spiroplasma являются вертикально передаваемыми эндосимбионтами видов Drosophila с различными механизмами изменения хозяина, похожими на Wolbachia . Эти штаммы относятся к кладе Spiroplasma poulsonii и могут оказывать важное влияние на приспособленность хозяина. Штамм S. poulsonii Drosophila neotestacea защищает своего хозяина от паразитических нематод. Это взаимодействие является примером защитного симбиоза, где приспособленность симбионта неразрывно связана с приспособленностью хозяина. D. neotestacea S. poulsonii также защищает своего хозяина-муху от заражения паразитическими осами. [5] [6] Механизм, посредством которого S. poulsonii атакует нематод и паразитических ос, основан на наличии токсинов, называемых белками, инактивирующими рибосомы (RIP), похожих на сарцин или рицин . [7] Эти токсины депуринируют консервативный сайт аденина в эукариотической 28s рибосомальной РНК, называемый петлей сарцина-рицина, путем расщепления N-гликозидной связи между остовом рРНК и аденином. [7] Ассоциации спироплазмы подчеркивают растущее движение за рассмотрение наследуемых симбионтов как важных движущих сил в моделях эволюции. [8] [9]

Штамм S. poulsonii Drosophila melanogaster также может атаковать паразитоидных ос, но не считается в первую очередь защитным симбионтом. Это связано с тем, что эта спироплазма D. melanogaster (называемая MSRO) убивает яйца D. melanogaster, оплодотворенные сперматозоидами, несущими Y-хромосому. Этот способ репродуктивной манипуляции приносит пользу симбионту, поскольку у самок мухи репродуктивная способность выше, чем у самцов. Генетическая основа этого убийства самцов была обнаружена в 2018 году, что позволило решить многолетнюю загадку того, как бактерии нацеливаются на клетки, специфичные для самцов. [10] В интервью Глобальному институту здравоохранения доктор Тошиюки Харумото сказал, что это открытие является первым примером бактериального эффекторного белка, который влияет на клеточный аппарат хозяина специфичным для пола образом, и первым фактором эндосимбионта, идентифицированным для объяснения причины убийства самцов. Таким образом, это должно оказать большое влияние на области симбиоза, определения пола и эволюции. [11]

Помимо Drosophila , спироплазма кладов ixodetis , apis , chrysopicola , citri , mirum и poulsonii встречается у многих насекомых и членистоногих, включая клещей , пауков , пчел , муравьев , жуков и бабочек . [12] [13] [1] [ 14] Убийство самцов также обнаружено у спироплазмы божьей коровки Harmonia axyridis и бабочки- тигрицы . У бабочки-тигрицы последствия привели к видообразованию . [15]

Болезни растений

Spiroplasma citri является возбудителем Citrus stubborn disease , заболевания растений, поражающего виды рода Citrus . [16] Он заражает флоэму пораженного растения, вызывая деформацию плодов. Spiroplasma kunkelii также называют Corn Stunt Spiroplasma, поскольку он является возбудителем Corn stunt disease , заболевания кукурузы и других злаковых культур, которое задерживает рост растений. Spiroplasma kunkelii представляет собой серьезный экономический риск, поскольку производство кукурузы в Соединенных Штатах является отраслью стоимостью более 50 миллиардов долларов. [17] Как Spiroplasma citri , так и Spiroplasma kunkelii переносятся цикадками . [18] [19]

Филогения

Принятая в настоящее время таксономия основана на Списке названий прокариот, имеющих постоянное место в номенклатуре (LPSN) [20] и Национальном центре биотехнологической информации (NCBI) [21].

LTP на основе 16S рРНК _08_2023 [22] [23] [24]120 маркерных белков на основе GTDB 08-RS214 [25] [26] [27]

Метамикоплазменные

Микоплазмоидные

Микоплазмоидные

Спироплазма

Spiroplasma ixodetis Tully et al. 1995 год

Spiroplasma platyhelix Williamson et al. 1997 год

Видовая группа 3
Микоплазменные
Спироплазма

S. eriocheiris Wang et al. 2011 г.

S. atrichopogonis Кёрбер и др. 2005

С. мира корриг. Талли и др. 1982 год

S. chrysopicola Уиткомб и др. 1997

S. syrphidicola Уиткомб и др. 1996

S. insolita corrig. Хакетт и др. 1993 год

S. penaei Нунан и др. 2005

S. leucomae Одуори, Липа и Гаспарих 2005

S. poulsonii Williamson et al. 1999 год

S. phoenicea corrig. Сайяр и др. 1987 год

S. kunkelii Уиткомб и др. 1986

S. citri Саглио и др. 1973

S. mellifera corrig. Кларк и др. 1985

Спироплазматовые
Спироплазма

Спироплазма аллегенская

Спироплазма сабаудиенсе

Спироплазма лампиридикола

Спироплазма лептинотарсае

Спироплазма Кларки

Спироплазма апис

Спироплазма монтаненсе

Spiroplasma taiwanense

Спироплазма монобия

Спироплазма кантарикола

Спироплазма диминутум

Спироплазма флорикола

Спироплазма диабротикае

Мезоплазма мелалеука

Спироплазма кулицикола

Spiroplasma chinense

Spiroplasma velocicrescens

Спироплазма литоральная

Спироплазма коррускае

Спироплазма туроникум

Спироплазма геликоидес

Спироплазма гладиаторис

Спироплазма линеола

Спироплазма табанидикола

Видовая группа 2

" Плазма Эдварда "

Entomoplasmataceae

Энтомоплазма

Мезоплазма коррускае

Мезоплазма

Mycoplasmataceae

" Туллиплазма "

плазма Вильямсона

Микоплазма

« Ca. Spiroplasma holothuricola» He et al. 2018 год

Микоплазмоидные

"Гепатоплазматовые"

Метамикоплазменные

VBWQ01
Спироплазма

Спироплазма иксодетис

Spiroplasma platyhelix

Видовая группа 3
Mycoplasmataceae
Спироплазма

S. eriocheiris

С. мира

S. chrysopicola

S. syrphidicola

S. poulsonii

S. phoenicea

Спироплазма

Спироплазма аллегенская

Спироплазма сабаудиенсе

Спироплазма туроника

Спироплазма коррускае

Спироплазма литоральная

Spiroplasma taiwanense

Спироплазма кантарикола

Спироплазма малая

Спироплазма флорикола

Спироплазма монобия

Спироплазма апис

Спироплазма Кларки

Спироплазма кулицикола

Spiroplasma chinense

Спироплазма геликоидес

Спироплазма гладиаторис

Спироплазма табанидикола

Видовая группа 2

" Плазма Эдварда "

плазма Вильямсона

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Ballinger, Matthew J.; Moore, Logan D.; Perlman, Steve J.; Stabb, Eric V. (31 января 2018 г.). "Эволюция и разнообразие унаследованных симбионтов спироплазмы у муравьев Myrmica". Прикладная и экологическая микробиология . 84 (4). Bibcode : 2018ApEnM..84E2299B. doi : 10.1128 / AEM.02299-17 . PMC  5795062. PMID  29196290.
  2. ^ Лич, Р. Х.; Мэтьюз, У. Б.; Уилл, Р. (июнь 1983 г.). «Болезнь Крейтцфельдта-Якоба». Журнал неврологических наук . 59 (3): 349–353. doi :10.1016/0022-510x(83)90020-5. PMID  6348215. S2CID  3558955.
  3. ^ Алексеева, И.; Эллиотт, Э.Дж.; Роллинз, С.; Гаспарич, Г.Е.; Лазар, Дж.; Ровер, Р.Г. (3 января 2006 г.). «Отсутствие генов 16S рРНК Spiroplasma или других бактерий в мозговой ткани хомяков со скрепи». Журнал клинической микробиологии . 44 (1): 91–97. doi :10.1128/JCM.44.1.91-97.2006. PMC 1351941. PMID  16390954 . 
  4. ^ Bastian, Frank O.; Sanders, Dearl E.; Forbes, Will A.; Hagius, Sue D.; Walker, Joel V.; Henk, William G.; Enright, Fred M.; Elzer, Philip H. (1 сентября 2007 г.). "Spiroplasma spp. from transmissible spongiform encephalopathy brains or ticks induce spongiform encephalopathy in ruminants". Journal of Medical Microbiology . 56 (9): 1235–1242. doi : 10.1099/jmm.0.47159-0 . PMID  17761489.
  5. ^ Jaenike, J.; Unckless, R.; Cockburn, SN; Boelio, LM; Perlman, SJ (8 июля 2010 г.). «Адаптация через симбиоз: недавнее распространение защитного симбионта дрозофилы». Science . 329 (5988): 212–215. Bibcode :2010Sci...329..212J. doi :10.1126/science.1188235. PMID  20616278. S2CID  206526012.
  6. ^ Хаселькорн, Тамара С.; Джанике, Джон (июль 2015 г.). «Макроэволюционная персистенция наследуемых эндосимбионтов: приобретение, сохранение и выражение адаптивных фенотипов в». Молекулярная экология . 24 (14): 3752–3765. doi :10.1111/mec.13261. PMID  26053523. S2CID  206182327.
  7. ^ ab Ballinger, Matthew J.; Perlman, Steve J.; Hurst, Greg (6 июля 2017 г.). «Общность токсинов в защитном симбиозе: белки, инактивирующие рибосомы, и защита от паразитических ос у дрозофилы». PLOS Pathogens . 13 (7): e1006431. doi : 10.1371/journal.ppat.1006431 . PMC 5500355. PMID  28683136 . 
  8. ^ Jaenike, John; Stahlhut, Julie K.; Boelio, Lisa M.; Uncless, Robert L. (январь 2010 г.). «Ассоциация между Wolbachia и Spiroplasma в Drosophila neotestacea: возникающий симбиотический мутуализм?». Molecular Ecology . 19 (2): 414–425. Bibcode : 2010MolEc..19..414J. doi : 10.1111/j.1365-294X.2009.04448.x . PMID  20002580. S2CID  46063874.
  9. ^ Кох, Хауке; Шмид-Хемпель, Пол (29 ноября 2011 г.). «Социально передаваемая кишечная микробиота защищает шмелей от кишечного паразита». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 108 (48): 19288–19292. Bibcode : 2011PNAS..10819288K. doi : 10.1073/pnas.1110474108 . PMC 3228419. PMID  22084077 . 
  10. ^ Харумото, Тошиюки; Лемэтр, Бруно (май 2018 г.). «Токсин, убивающий самцов, в бактериальном симбионте дрозофилы». Nature . 557 (7704): 252–255. Bibcode :2018Natur.557..252H. doi :10.1038/s41586-018-0086-2. PMC 5969570 . PMID  29720654. 
  11. ^ Папагеоргиу, Ник (5 июля 2018 г.). «Тайна раскрыта: бактериальный белок, убивающий самцов плодовых мушек».
  12. ^ Дюрон, Оливье; Бушон, Дидье; Бутен, Себастьен; Беллами, Лоуренс; Чжоу, Лицинь; Энгельштедтер, Ян; Херст, Грегори Д. (24 июня 2008 г.). «Разнообразие репродуктивных паразитов среди членистоногих: Вольбахиадо не ходит в одиночку». BMC Biology . 6 (1): 27. doi : 10.1186/1741-7007-6-27 . PMC 2492848 . PMID  18577218. 
  13. ^ Бинетруа, Флориан; Байи, Ксавье; Шевийон, Кристин; Мартин, Оливер И.; Бернаскони, Марко В.; Дюрон, Оливье (1 апреля 2019 г.). «Филогенетика эндосимбионта Spiroplasma ixodetis раскрывает прошлые передачи между клещами и другими членистоногими». Клещи и клещевые заболевания . 10 (3): 575–584. doi : 10.1016/j.ttbdis.2019.02.001 . PMID  30744948.
  14. ^ Цусима, Юске; Накамура, Кайо; Тагами, Ёсуке; Миура, Казуки (апрель 2015 г.). «Степень спаривания и распространенность спироплазмы , убивающей самцов , у Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae)». Энтомологическая наука . 18 (2): 217–220. дои : 10.1111/ens.12113. S2CID  83582284.
  15. ^ Джиггинс, FM; Херст, GDD; Джиггинс, CD; Шуленбург, JHG vd; Майерус, MEN (2000). «Бабочка Danaus chrysippus инфицирована бактерией Spiroplasma, убивающей самцов». Паразитология . 120 (5): 439–446. doi :10.1017/S0031182099005867. PMID  10840973. S2CID  34436795.
  16. ^ Йокоми, Рэймонд К.; Мелло, Александр Ф.С.; Сапонари, Мария; Флетчер, Жаклин (февраль 2008 г.). «Обнаружение Spiroplasma citri, ассоциированной с устойчивой болезнью цитрусовых, с помощью полимеразной цепной реакции». Plant Disease . 92 (2): 253–260. doi : 10.1094/PDIS-92-2-0253 . PMID  30769379.
  17. ^ "Использование спектральных индексов растительности для обнаружения заражения кукурузным мотыльком на кукурузных плантациях в Айове | Научный реестр | Агентство по охране окружающей среды США". Cfpub.epa.gov . Получено 12.02.2019 .
  18. ^ Бове, Жозеф М.; Реноден, Жоэль; Сайяр, Колетт; Фуассак, Ксавье; Гарнье, Моник (2003). «Spiroplasma citri, фитопатогенный молликут: отношения с двумя его хозяевами, растением и вектором цикадки». Annual Review of Phytopathology . 41 (1): 483–500. doi :10.1146/annurev.phyto.41.052102.104034. ISSN  0066-4286. PMID  12730387.
  19. ^ Özbek, Elvan; Miller, Sally A; Meulia, Tea; Hogenhout, Saskia A (2003-03-01). "Места заражения и репликации Spiroplasma kunkelii (класс: Mollicutes) в средней кишке и мальпигиевых трубочках цикадки Dalbulus maidis". Журнал патологии беспозвоночных . 82 (3): 167–175. doi :10.1016/S0022-2011(03)00031-4. ISSN  0022-2011. PMID  12676553.
  20. ^ AC Parte; et al. "Spiroplasmataceae". Список названий прокариот, имеющих место в номенклатуре (LPSN) . Получено 09.09.2022 .
  21. ^ Sayers; et al. "Spiroplasmataceae". База данных таксономии Национального центра биотехнологической информации (NCBI) . Получено 2022-09-09 .
  22. ^ "The LTP" . Получено 20 ноября 2023 г. .
  23. ^ "Дерево LTP_all в формате newick" . Получено 20 ноября 2023 г.
  24. ^ "LTP_08_2023 Release Notes" (PDF) . Получено 20 ноября 2023 г.
  25. ^ "GTDB release 08-RS214". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 г.
  26. ^ "bac120_r214.sp_label". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 г.
  27. ^ "История таксона". База данных таксономии генома . Получено 10 мая 2023 г.
  28. ^ Рамирес, А.С.; Росас, А.; Эрнандес-Бериайн, JA; Оренго, JC; Сааведра, П.; де ла Фе, К.; Фернандес А.; Поведа, Дж. Б. (июль 2005 г.). «Связь между ревматоидным артритом и Mycoplasma pneumoniae: исследование случай-контроль». Ревматология . 44 (7): 912–914. doi : 10.1093/ревматология/keh630 . ПМИД  15814575.
  • Спироплазма может вызывать болезнь Крейтцфельдта-Якоба. Интервью с ведущим специалистом по инфекционным заболеваниям: Фрэнком О. Бастианом, доктором медицины.
  • Спироплазма и трансмиссивные губчатые энцефалопатии, Эд Герман
  • Проекты генома спироплазмы из базы данных Genomes OnLine
  • Jaenike, J.; Unckless, R.; Cockburn, SN; Boelio, LM; Perlman, SJ (8 июля 2010 г.). «Адаптация через симбиоз: недавнее распространение защитного симбионта дрозофилы». Science . 329 (5988): 212–215. Bibcode :2010Sci...329..212J. doi :10.1126/science.1188235. PMID  20616278. S2CID  206526012.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Спироплазма&oldid=1221370986"