Трипаносоматиды
Группа одноклеточных паразитических организмов.

Трипаносомы
Trypanosoma cruzi
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Эукариоты
Тип:Эвгленозои
Сорт:Кинетопластея
Подкласс:Метакинетопластина
Заказ:Трипаносоматида
Кент 1880
Семья:Trypanosomatidae
Дофлейн 1901
Подсемейство
  • Blechomonadinae
  • Лейшмании
    • Клада Crithidiatae
    • Клада Leishmaniatae
  • Паратрипаносоматинае
  • Фитомонадины
  • Strigomonadinae
  • Трипаносоматины

Trypanosomatida — это группа кинетопластидных одноклеточных организмов, отличающихся наличием только одного жгутика . Название происходит от греческого trypano (бурильщик) и soma (тело) из-за штопорообразного движения некоторых видов трипаносоматид. Все члены являются исключительно паразитическими , встречающимися в основном в насекомых . [1] Несколько родов имеют жизненные циклы, включающие вторичного хозяина, которым может быть позвоночное , беспозвоночное или растение . К ним относятся несколько видов, вызывающих серьезные заболевания у людей. [2] Некоторые трипаносоматиды являются внутриклеточными паразитами , за важным исключением Trypanosoma brucei .

Медицинское значение

Три основных заболевания человека , вызываемые трипаносоматидами: африканский трипаносомоз ( сонная болезнь , вызываемая Trypanosoma brucei и передающаяся мухами цеце [3] ), южноамериканский трипаносомоз ( болезнь Шагаса , вызываемая T. cruzi и передающаяся триатомовыми клопами) и лейшманиоз (набор трипаносомных заболеваний, вызываемых различными видами Leishmania, передающихся москитами [4] ).

Эволюция

Семейство известно по окаменелостям вымершего рода Paleoleishmania, сохранившимся в бирманском янтаре, датируемом альбским ярусом (100 млн лет назад ), и доминиканском янтаре из бурдигальского яруса (20–15 млн лет назад) Эспаньолы . [5] Род Trypanosoma также представлен в доминиканском янтаре в вымершем виде T. antiquus . [6]

Таксономия

Три рода являются диксенными (два хозяина в жизненном цикле) – Leishmania , Phytomonas и Trypanosoma . Остальные являются моноксенными (один хозяин в жизненном цикле). Paratrypanosoma, по-видимому, является первой эволюционирующей ветвью в этом порядке. Пятнадцать родов признаются в Trypanosomatidae и есть три подсемейства – Blechomonadinae , Leishmaniinae и Strigomonadinae . Роды в подсемействе Strigomonadinae характеризуются наличием обязательных внутриклеточных бактерий рода Kinetoplastibacterium . [7]

  • Семейство Trypanosomatidae Calkins 1926 [Trypanomorphidae Woodcock 1906 ; Trypanosomataceae Senn 1911 ]
    • Род Agamomonas Grassé 1952
    • Род Batracoleishmania Dasgupta 2011.
    • Род Blastocrithidia Лэрд 1959
    • Род Cercoplasma Roubaud 1911.
    • Род Cystotrypanosoma Roubaud 1911.
    • Род Jaenimonas Votypka & Hamilton 2015
    • Род Lamellasoma Davis 1947
    • Род Leptowallaceina Подлипаев и Фролов 2000.
    • Род Lewisonella Chalmers 1918 nomen dubium.
    • Род Malacozoomonas Николи, Пено и Тимон-Дэвид, 1972 г.
    • Род Nematodomonas Николи, Пено и Тимон-Дэвид, 1972 г.
    • Род † Paleoleishmania Poinar & Poinar, 2004
    • Род † Paleotrypanosoma Poinar 2008.
    • Род Paramecioides Grassé 1882
    • Род Sauroleishmania Ranque 1973.
    • Род Сергей Свободова и др. 2007 без Стимпсона 1860 без Насонова 1923 без Серджио Мэннинга и Леметра 1994
    • Род Trypanomonas Данилевский 1885 г.
    • Род Trypanomorpha Вальдшнеп 1906
    • Род Ундулина Ланкестер 187
    • Род Wallaceina Bulat, Mokrousov & Podlipaev 1999 [ Proteomonas Podlipaev, Frolov & Kolesnikov 1990 non Hill & Wetherbee 1986 ]
    • Род Wallacemonas Костыгов и Юрченко 2014 г.
    • Подсемейство Paratrypanosomatinae Votýpka & Lukeš 2013.
      • Род Paratrypanosoma Votypka & Lukes 2013
    • Подсемейство Trypanosomatinae
Trypanosoma equiperdum
  • Подсемейство Blechomonadinae Votypka & Suková 2013
  • Род Blechomonas Votypka & Suková 2013
Лейшмания доновани
  • Подсемейство Leishmaniinae sensu Maslov & Lukeš 2012.
  • Clade Crithidiatae Маслов и Лукеш 2012
Критидия люцилия
  • Clade Leishmaniatae Маслов и Лукеш 2012
  • Род Боровские Костыгов и Юрченко 2017
  • Род Endotrypanum Mesnil & Brimont 1908.
  • Род Leishmania Ross 1903
  • Род Novymonas Votýpka et al. 2015 год
  • Род Paraleishmania Cupolillo et al. 2000 г.
  • Род Zelonia Shaw, Camargo et Teixeira 2016.
  • Подсемейство Phytomonadinae Костыгов и Юрченко 2015
  • Род Herpetomonas Kent 1880 non Donovan 1909
  • Род Lafontella Костыгов и Юрченко 2015.
Фитомонас змеиный
Angomonas deanei

Жизненный цикл

Некоторые трипаносоматиды занимают только одного хозяина , в то время как многие другие являются гетероксенными : они живут более чем в одном виде хозяев в течение своего жизненного цикла. Этот гетероксенный жизненный цикл обычно включает кишечник кровососущего насекомого и кровь и/или ткани позвоночного . Более редкие хозяева включают других кровососущих беспозвоночных, таких как пиявки , [8] и другие организмы, такие как растения . Различные виды проходят через ряд различных морфологий на разных стадиях жизненного цикла, при этом большинство имеет по крайней мере две различные морфологии. Обычно промастиготные и эпимастиготные формы встречаются у насекомых-хозяев, трипомастиготные формы — в кровотоке млекопитающих , а амастиготные — во внутриклеточной среде. [ необходима цитата ]

Среди наиболее часто изучаемых примеров T. brucei , T. congolense и T. vivax являются внеклеточными, тогда как T. cruzi и Leishmania spp. являются внутриклеточными. [9] Трипаносоматиды с внутриклеточными стадиями экспрессируютБелки δ-амастин на их поверхности. [9] де Пайва и др. , 2015 освещает роль δ-амастинов во внутриклеточном успехе. [9]

Половое размножение

Было обнаружено, что трипаносоматиды, вызывающие такие всемирно известные заболевания, как лейшманиоз ( вид Leishmania ), африканский трипаносомоз, называемый сонной болезнью ( Trypanosoma brucei ), и болезнь Шагаса ( Trypanosoma cruzi ), способны к мейозу и генетическому обмену . [10] Эти результаты указывают на способность к половому размножению у трипаносоматид. [10]

Морфологии

Шесть основных морфологий

В жизненных циклах трипаносоматид появляется множество различных морфологических форм, отличающихся в основном положением, длиной и прикреплением жгутика к телу клетки . Кинетопласт тесно связан с базальным тельцем у основания жгутика, и все виды трипаносоматид имеют одно ядро. Большинство этих морфологий можно найти как стадию жизненного цикла во всех родах трипаносоматид, однако определенные морфологии особенно распространены в определенном роде. Различные морфологии изначально были названы по роду, где морфология была обычно обнаружена, хотя эта терминология сейчас редко используется из-за возможной путаницы между морфологиями и родом. Современная терминология происходит от греческого; «mastig», что означает кнут (относится к жгутику), и префикса, который указывает на расположение жгутика на клетке. Например, форма амастиготы (префикс «а-», означающий отсутствие жгутика) также известна как лейшманиальная форма, поскольку все лейшмании имеют стадию жизненного цикла амастиготы. [ необходима ссылка ]

  • Амастиготы (лейшманиальные). [11] Амастиготы являются распространенной морфологией во время внутриклеточной стадии жизненного цикла у хозяина-млекопитающего. Все Leishmania имеют стадию амастиготы жизненного цикла. Амастиготы Leishmania особенно малы и являются одними из самых маленьких эукариотических клеток. Жгутик очень короткий, выступает лишь немного за пределы жгутикового кармана.
  • Промастигота (лептомонада).[11]Форма промастиготы является распространенной морфологией у насекомого-хозяина. Жгутик находится спереди ядра, выходя непосредственно из переднего тела клетки. Кинетопласт расположен спереди ядра, около переднего конца тела.
  • Эпимастиготы (критидиальные).[11]Эпимастиготы являются распространенной формой у насекомых-хозяев, и Crithidia и Blastocrithidia , оба паразита насекомых, демонстрируют эту форму в течение своих жизненных циклов. Жгутик выходит из клетки спереди ядра и соединен с телом клетки на части своей длины волнистой мембраной. Кинетопласт расположен между ядром и передним концом.
  • Трипомастигота (трипаносомальная).[11]Эта стадия характерна для рода Trypanosoma в кровотоке млекопитающих-хозяев, а также для инфекционных метациклических стадий у переносчиков-мух. У трипомастигот кинетопластнаходитсяоколо заднего конца тела, а жгутик прикреплен к телу клетки на протяжении большей части его длины волнистой мембраной.
  • Опистомастигота (герпетомонада).[11]Более редкая морфология, при которой жгутик расположен позади ядра и проходит через длинную бороздку в клетке.
  • Эндомастигота .[12]Морфотип, при котором жгутик не выходит за пределы глубокого жгутикового кармана.
  • Амастигота: Ложноцветная микрофотография амастиготы Leishmania mexicana, полученная с помощью СЭМ. Тело клетки показано оранжевым цветом, а жгутик — красным. 219 пикселей/мкм.
    Амастигота : Ложноцветная микрофотография амастиготы Leishmania mexicana , полученная с помощью СЭМ . Тело клетки показано оранжевым цветом, а жгутик — красным. 219 пикселей/мкм.
  • Промастигота: Ложноцветная микрофотография SEM промастиготы Leishmania mexicana. Тело клетки показано оранжевым цветом, а жгутик — красным. 119 пикселей/мкм.
    Промастигота : Ложноцветная микрофотография промастиготы Leishmania mexicana , полученная с помощью СЭМ . Тело клетки показано оранжевым цветом, а жгутик — красным. 119 пикселей/мкм.
  • Трипомастигота: Ложноцветная микрофотография SEM проциклической формы Trypanosoma brucei. Тело клетки показано оранжевым цветом, а жгутик — красным. 84 пикселя/мкм.
    Трипомастигота : Ложноцветная микрофотография проциклической формы Trypanosoma brucei , полученная с помощью СЭМ . Тело клетки показано оранжевым цветом, а жгутик — красным. 84 пикселя/мкм.

Другие особенности

Примечательными характеристиками трипаносоматид являются способность осуществлять транс-сплайсинг РНК и наличие гликосом , где сосредоточена большая часть их гликолиза . Ацидокальцисома , еще одна органелла , была впервые обнаружена у трипаносом. [13]

Бактериальный эндосимбионт

Кинетопластибактерии
Научная классификация Редактировать эту классификацию
Домен:Бактерии
Тип:Псевдомонадоты
Сорт:Бетапротеобактерии
Заказ:Буркхольдериевые
Семья:Щелочные
Род:ок. «Кинетопластибактерия»
Ду и др., 1994 г.

Известно, что шесть видов трипаносоматид несут дополнительный протеобактериальный эндосимбионт , называемый TPE (трипаносоматидные протеобактериальные эндосимбионты). Эти трипансоматиды ( Strigomonas oncopelti , S. culicis , S. galati , Angomonas desouzai и A. deanei ) в свою очередь известны как SHT, для трипаносоматидов, укрывающих симбионтов. Все такие симбионты имеют общее эволюционное происхождение и классифицируются в роде Candidatus " Kinetoplastibacterium ". [7]

Как и многие симбионты, бактерии имеют значительно сокращенный геном по сравнению с их свободно живущими родственниками родов Taylorella и Achromobacter . ( GTDB находит этот род сестринским для Proftella , симбионта Diaphorina citri .) [14] Отражая их неспособность жить в одиночку, они утратили гены, предназначенные для основных биологических функций, полагаясь вместо этого на хозяина. Они модифицировали свое деление, чтобы синхронизироваться с хозяином. По крайней мере, у S. culicis TPE помогает хозяину, синтезируя гем [7] и производя основные ферменты, оставаясь привязанным к кинетопласту . [15]

Ссылки

  1. ^ Подлипаев С. (май 2001 г.). «Чем больше трипаносоматид насекомых изучается, тем более разнообразными появляются трипаносоматиды». Международный журнал паразитологии . 31 (5–6): 648–52. doi :10.1016/S0020-7519(01)00139-4. PMID  11334958.
  2. ^ Simpson AG, Stevens JR, Lukes J (апрель 2006 г.). «Эволюция и разнообразие кинетопластидных жгутиконосцев». Trends in Parasitology . 22 (4): 168–74. doi :10.1016/j.pt.2006.02.006. PMID  16504583.
  3. ^ "Трипаносомоз, африканский человеческий (сонная болезнь)". www.who.int . Архивировано из оригинала 20 апреля 2018 года . Получено 14 мая 2020 года .
  4. ^
    Рего, Фелипе Д.; Соарес, Родриго Педро (2021). «Lutzomyia longipalpis: обновленная информация об этом переносчике песчаных мух». Анаис да Академия Бразилиа де Сиенсиас . 93 (3): e20200254. дои : 10.1590/0001-37652021XXXX . hdl : 11336/166702 . PMID  33950136. S2CID  233743387. e20200254.
    В обзоре цитируется это исследование.
    Аббаси, Ибрагим; Транкозу Лопо де Кейрос, Артур; Кирштейн, Оскар Дэвид; Насереддин, Абдельмаджид; Хорвиц, Бен-Цион; Хайлу, Асрат; Салах, Икрам; Мота, Тьяго Фейтоса; Фрага, Дебора Биттенкур Моте (13 ноября 2018 г.). «Растительнопитающиеся москиты-флеботомины, переносчики лейшманиоза, предпочитают Cannabis sativa». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (46): 11790–11795. Бибкод : 2018PNAS..11511790A. дои : 10.1073/pnas.1810435115 . ПМК  6243281 . PMID  30373823. S2CID  53112660.
  5. ^ Poinar, G. (2008). "Lutzomyia adiketis sp. n. (Diptera: Phlebotomidae), переносчик Paleoleishmania neotropicum sp. n. (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) в доминиканском янтаре". Parasites & Vectors . 1 (1): 22. doi : 10.1186/1756-3305-1-22 . PMC 2491605 . PMID  18627624. 
  6. ^ Poinar, G. (2005). " Triatoma dominicana sp. n. (Hemiptera: Reduviidae: Triatominae) и Trypanosoma antiquus sp. n. (Stercoraria: Trypanosomatidae), первые ископаемые свидетельства ассоциации переносчиков триатомовых и трипаносоматид". Трансмиссивные и зоонозные заболевания . 5 (1): 72–81. doi :10.1089/vbz.2005.5.72. PMID  15815152.
  7. ^ abc Alves, JM; Serrano, MG; Maia da Silva, F; Voegtly, LJ; Matveyev, AV; Teixeira, MM; Camargo, EP; Buck, GA (2013). «Эволюция генома и филогеномный анализ Candidatus Kinetoplastibacterium, бета-протеобактериальных эндосимбионтов Strigomonas и Angomonas». Genome Biology and Evolution . 5 (2): 338–50. doi : 10.1093/gbe/evt012 . PMC 3590767. PMID  23345457 . 
  8. ^ Гамильтон, П. Б.; Стивенс, Дж. Р.; Гидли, Дж.; Хольц, П.; Гибсон, WC (апрель 2005 г.). «Новая линия трипаносом от австралийских позвоночных и наземных кровососущих пиявок (Haemadipsidae)». Международный журнал паразитологии . 35 (4): 431–443. doi :10.1016/j.ijpara.2004.12.005. PMID  15777919.
  9. ^ abc Сильва Перейра, Сара; Триндаде, Сандра; Де Нис, Мариана; Фигейредо, Луиза М. (2019). «Тканевой тропизм при паразитарных заболеваниях». Открытая биология . 9 (5): 190036. doi :10.1098/rsob.190036. ПМК 6544988 . ПМИД  31088251. 
  10. ^ ab Silva, Verônica Santana da; Machado, Carlos Renato (2022). «Секс у простейших: новый взгляд на механизмы воспроизводства трипаносоматид». Genetics and Molecular Biology . 45 (3): e20220065. doi :10.1590/1678-4685-GMB-2022-0065. PMC 9552303. PMID  36218381 . 
  11. ^ abcde Hoare, Cecil A.; Wallace, Franklin G. (1966). «Стадии развития трипаносоматид жгутиконосцев: новая терминология». Nature . 212 (5068): 1385–6. Bibcode :1966Natur.212.1385H. doi :10.1038/2121385a0. S2CID  4164112.
  12. ^ Мерзляк, Екатерина; Юрченко, Вячеслав; Колесников, Александр А.; Александров, Кирилл; Подлипаев, Сергей А.; Маслов, Дмитрий А. (2001-03-01). "Разнообразие и филогения трипаносоматид насекомых на основе генов малых субъединиц рРНК: полифилия Leptomonas и Blastocrithidia ". Журнал эукариотической микробиологии . 48 (2): 161–169. doi :10.1111/j.1550-7408.2001.tb00298.x. PMID  12095103. S2CID  13880469.
  13. ^ Docampo R, de Souza W, Miranda K, Rohloff P, Moreno SN (март 2005 г.). «Ацидокальцисомы — сохранились от бактерий до человека». Nature Reviews Microbiology . 3 (3): 251–61. doi :10.1038/nrmicro1097. PMID  15738951. S2CID  31935658.
  14. ^ "GTDB - Дерево в g__Kinetoplastibacterium". gtdb.ecogenomic.org . Архивировано из оригинала 2022-12-20 . Получено 2022-12-20 .
  15. ^ de Souza, W.; Motta, MC (1999). «Эндосимбиоз у простейших семейства Trypanosomatidae». FEMS Microbiology Letters . 173 (1): 1–8. doi : 10.1111/j.1574-6968.1999.tb13477.x . PMID  10220875.
  • Bütikofer P, Ruepp S, Boschung M, Roditi I (сентябрь 1997 г.). "Проциклин 'GPEET' является основным поверхностным белком проциклических культуральных форм Trypanosoma brucei brucei штамма 427". Biochemical Journal . 326 (Pt 2): 415–23. doi :10.1042/bj3260415. PMC  1218686 . PMID  9291113.
  • Dean S, Marchetti R, Kirk K, Matthews KR (май 2009). «Семейство поверхностных транспортеров передает сигнал дифференциации трипаносом». Nature . 459 (7244): 213–7. Bibcode :2009Natur.459..213D. doi :10.1038/nature07997. PMC  2685892 . PMID  19444208.
  • Engstler M, Boshart M; Boshart (ноябрь 2004 г.). «Холодовой шок и регуляция поверхностного белкового транспорта передают сенсибилизацию к индукторам дифференциации стадий у Trypanosoma brucei». Genes & Development . 18 (22): 2798–811. doi :10.1101/gad.323404. PMC  528899 . PMID  15545633.
  • Hofer A, Steverding D, Chabes A, Brun R, Thelander L (май 2001 г.). "Trypanosoma brucei CTP synthetase: a target for the treatment of African sleep disease". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (11): 6412–6. Bibcode :2001PNAS...98.6412H. doi : 10.1073/pnas.111139498 . PMC  33482 . PMID  11353848.
  • Янови, Дж.; Робертс, Л.С. (2005). Основы паразитологии (7-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк : McGraw Hill . С. 61–69.
  • Legros D, Ollivier G, Gastellu-Etchegorry M и др. (июль 2002 г.). «Лечение африканского трипаносомоза человека — текущая ситуация и потребности в исследованиях и разработках» (PDF) . Lancet Infectious Diseases . 2 (7): 437–40. doi :10.1016/S1473-3099(02)00321-3. hdl : 10144/18268 . PMID  12127356. Архивировано из оригинала (PDF) 2021-12-01.
  • Matthews KR (январь 2005 г.). «Биология клеток развития Trypanosoma brucei». Journal of Cell Science . 118 (Pt 2): 283–90. doi :10.1242/jcs.01649. PMC  2686837 . PMID  15654017.
  • Мэтьюз КР, Гулл К; Гулл (июнь 1994 г.). «Доказательства взаимодействия между прогрессией клеточного цикла и началом дифференциации между формами жизненного цикла африканских трипаносом». Журнал клеточной биологии . 125 (5): 1147–56. doi :10.1083/jcb.125.5.1147. PMC  2120053. PMID  8195296.
  • Morrison LJ, Marcello L, McCulloch R (декабрь 2009 г.). "Антигенная изменчивость африканской трипаносомы: молекулярные механизмы и фенотипическая сложность" (PDF) . Cellular Microbiology . 11 (12): 1724–34. doi :10.1111/j.1462-5822.2009.01383.x. PMID  19751359. S2CID  26552797. Архивировано (PDF) из оригинала 2021-10-20 . Получено 10 июля 2019 г. .
  • Seed JR, Wenck MA; Wenck (июнь 2003 г.). "Роль перехода от длинного тонкого к короткому обрубленному в жизненном цикле африканских трипаносом". Kinetoplastid Biology and Disease . 2 (1): 3. doi : 10.1186/1475-9292-2-3 . PMC  165594. PMID  12844365 .
  • Шадан С. (май 2009 г.). «Микробиология: сигналы к переменам». Nature . 459 (7244): 175. Bibcode :2009Natur.459..175S. doi : 10.1038/459175a . PMID  19444199.
  • Sherwin T, Gull K; Gull (июнь 1989). «Цикл деления клеток Trypanosoma brucei brucei : синхронизация маркеров событий и модуляций цитоскелета». Philosophical Transactions of the Royal Society B. 323 ( 1218): 573–88. Bibcode :1989RSPTB.323..573S. doi :10.1098/rstb.1989.0037. PMID  2568647.
  • "Африканский трипаносомоз". Всемирная организация здравоохранения . Август 2006 г. Архивировано из оригинала 2016-12-04 . Получено 2020-10-05 .
  • Вудкок, Гарольд Меллор (1911). «Трипаносомы»  . В Чисхолм, Хью (ред.). Encyclopaedia Britannica . Т. 27 (11-е изд.). Cambridge University Press. С. 340–347.(онлайн). Всесторонний обзор естественной истории организмов.
На Викискладе есть медиафайлы по теме Trypanosomatida .
  • Trykipedia, онтологии, специфичные для трипаносоматид
  • Древо жизни: Трипаносоматиды
  • Таксономия в BOLD Systems
  • Таксономия в Таксономиконе
  • Открытая таксономия дерева
  • Почтовый индексZoo
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Trypanosomatida&oldid=1257336722#Trypomastigote"