Wolbachia
| Wolbachia | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| | ||||||||||
| clasificare stiintifica | ||||||||||
| Domeniu:bacteriiTip de:ProteobacteriiClasă:Alfa ProteobacteriiOrdin:RickettsialesFamilie:EhrlichiaceaeGen:Wolbachia | ||||||||||
| Denumire științifică internațională | ||||||||||
| Wolbachia Hertig 1936 | ||||||||||
| specie [1] | ||||||||||
|
||||||||||
| ||||||||||
Wolbachia [2] ( lat. Wolbachia ) este un gen de bacterii pleomorfe gram-negative din familia Ehrlichiaceae [1] din clasa alfa-proteobacteriilor , simbioți intracelulari obligați ai artropodelor și nematodfilariilor . Descoperit pentru prima dată în 1924 într-un țânțar comun de Marshall Hertig și Simeon Burt Wolbach . O descriere oficială a fost publicată în 1936 de Hertig, care a numit noul gen după colegul său. Specia tipică și unică condiționat este Wolbachia pipientis . Potrivit unui număr de taxonomiști , Wolbachia melophagi aparține unei alte ramuri de proteobacterii (ordinul Rhizobiales ) și ar trebui exclusă din gen.
Proprietăți biologice
Wolbachia au un morfotip gram negativ , adică sunt înconjurate de două membrane bilipidice și, prin urmare, nu colorează Gram. Trei tipuri extreme de formă celulară au fost descrise pentru Wolbachia: tije mici (0,5-1,3 µm lungime), cocoizi (0,25-1 µm) și tije mari (1-1,8 µm în diametru). Se reproduc în interiorul celulelor artropodelor și nematodelor . Nu sunt cultivate pe medii nutritive, dar cultivarea pe linii de celule de insecte a avut succes.
Patogenitate
Potrivit unor estimări, aproximativ 20% din toate speciile de insecte [3] sunt infectate cu bacterii din genul Wolbachia , precum și multe specii din alte grupuri de artropode și filarii [4] . Principalele efecte induse de Wolbachia:
- Androcidul este degenerarea embrionilor masculi ai unor gândaci , fluturi și muște [5] [6] [7] .
- Partenogeneza este o modificare a dezvoltării ouălor la unii călăreți , ducând la apariția exclusiv femelelor la urmași. Mecanismul de acțiune al unor astfel de linii Wolbachia se bazează pe oprirea primei diviziuni mitotice a zigotului haploid (adică nefertilizat) după metafază. Ca urmare, are loc dublarea cromozomilor și se formează un embrion diploid feminin, și nu unul haploid masculin [8] .
- Feminizarea este procesul de transformare a masculilor ai unor lepidoptere și păduchi de lemn în femele prin inhibarea dezvoltării glandelor androgenice și a producției de androgeni , precum și prin suprimarea acțiunii androgenului asupra celulelor țintă [9] [10] [11] . În plus, bacteria are și o a doua caracteristică feminizantă: după transplantul artificial de Wolbachia, primitorii de sex masculin dobândesc fenotipul intersexual , care este asociat cu acțiunea bacteriilor asupra glandei androgene deja dezvoltate.
- Incompatibilitate citoplasmatică – manifestată prin degenerarea rapidă a embrionilor obținuți prin fecundarea ovulelor de către un mascul infectat [12] . Incompatibilitatea citoplasmatică este cel mai frecvent efect cauzat de Wolbachia și poate fi unilaterală sau bilaterală. Unilateral observat la încrucișarea masculilor infectați și femelelor neinfectate - există o distrugere completă sau parțială a setului de cromozomi masculin după fertilizare. Incompatibilitatea bilaterală este observată dacă femela și masculul sunt infectați cu diferite tulpini de Wolbachia și se observă o izolare reproductivă aproape completă. Cu toate acestea, dacă femela este infectată cu aceeași tulpină de Wolbachia ca și masculul, cromozomii paterni nu sunt distruși și din ou se dezvoltă un individ normal infectat.
Efect pozitiv asupra proprietarului
Pe lângă rău, Wolbachia aduce beneficii proprietarilor săi. După o cură pentru bacterii, se remarcă o scădere a fertilităţii şi a aptitudinii unor insecte [13] [14] . Bacteriile din genul Wolbachia sunt și ele necesare pentru funcționarea normală a filariilor [15] , în legătură cu care se caută o metodă de vindecare a filariozei prin distrugerea Wolbachia simbiotică [16] .
Inserarea genelor Wolbachia în genomul gazdă
Recent, s-a dovedit pătrunderea genelor Wolbachia în genomul gazdelor sale la mai multe specii de filarii și insecte. În genomul Drosophila ananassae s-a găsit un genom Wolbachia aproape complet (> 1 milion de perechi de baze), în genomul altor specii gazdă - fragmentele sale (de la aproximativ o treime din genom până la fragmente scurte de 500 de perechi de baze). Pentru gândacul Callosobruchus chinensis , al cărui cromozom conține un fragment mare din genomul Wolbachia, s-a demonstrat că genele Wolbachia nu sunt active din punct de vedere transcripțional , majoritatea s-au transformat în pseudogene . Potrivit oamenilor de știință care au studiat acest fenomen [17] , acesta are loc în timpul reparării ADN-ului gazdei , genele Wolbachia pătrund accidental în nucleu și sunt fuzionate din greșeală cu genomul celulei prin enzimele de reparare.
Paraziți
Wolbachia este parazitată de virusul Wolbachia phage WO [18] .
Note
- ↑ 1 2 Genul Wolbachia : [ ing. ] // LPSN . – Institutul Leibniz DSMZ . (Accesat: 29 ianuarie 2021) .
- ↑ Zhuravlev A. Yu . Balenele artiodactile, dinozauri cu patru aripi, viermi alergători... - M . : Lomonosov, 2015. - S. 187. - 288 p. - (RAZA). — ISBN 978-5-91678-260-8 .
- ↑ Lo N., Paraskevopoulos C., Bourtzis K.; et al. (2007). „Starea taxonomică a bacteriei intracelulare Wolbachia pipientis ” (PDF) . Jurnalul Internațional de Microbiologie Sistematică și Evolutivă . DOI : 10.1099/ijs.0.64515-0 . PMID 17329802 .
- ↑ [https://web.archive.org/web/20170215021319/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10511685 Arhivat pe 15 februarie 2017 la Wayback Machine Wolbachia bacterie of filarial nematodes. [Parasitol Today. 1999] - rezultat PubMed]
- ↑ Zakharov I. A., Goryacheva I. I., Shaikevich E. V. și colab. Wolbachia , un nou agent bacterian care provoacă o modificare a raportului de sex la gărgărița cu două pete Adalia bipunctata L. // Genetică. 2000. V. 36. Nr. 4. - S. 482-486.
- ↑ Jiggins FM, Hurst GDD, Majerus MEN Distorsiunea raportului de sex în Acraea encedon este cauzată de o bacterie care ucide bărbați // Ereditate. 1998. V. 81. - P. 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 character with a prag de densitate bacteriană // Genetică. 2000. V. 156. - P. 699-709.
- ^ Stouthamer R., Kazmer DJ Citogenetica partenogenezei asociate microbilor și consecințele sale asupra fluxului de gene la viespile Trichogramma // Ereditatea. 1994. V. 73. P. 317-327.
- ↑ LeGrand J.-J., LeGrand-Hamelin E., Juchault P. Sex determination in Crustacea // Biol. Rev. 1987. V. 62. P. 439-470.
- ↑ Juchault P., Rigaud T., Mocquard JP Evoluția mecanismelor de determinare a sexului într-o populație sălbatică de Armadillidium vulgare: competiția între doi factori sexuali paraziți feminizanți // Ereditatea. 1992. V. 69. - P. 382-390.
- ↑ Goryacheva. Bacteriile din genul Wolbachia . Consultat la 23 noiembrie 2015. Arhivat din original pe 24 noiembrie 2015.
- ↑ Bressac C., Rousset F. The reproductive incompatibility system in Drosophila simulans : Dapi-staining analysis of the Wolbachia symbions in sperm cysts // J. Invert. Pathol. 1993. V. 61. P. 226-230.
- ↑ Girin C., Bouletreau M. Microorganism-associated variation in host infestation efficient in a parazitoid wasp Trichogramma bourarachae // Experientia. - 1995. - Vol. 52. - P. 398-402.
- ↑ Hariri AR, Werren JH, Wilkinson GS Distribuția și efectele reproductive ale Wolbachia la muștele cu ochi tulpini (Diptera: Diopsidae) // Ereditatea. - 1998. - Vol. 81. - P. 254-260.
- ↑ Chirgwin SR, Coleman SU, Porthouse KH și colab. Îndepărtarea Wolbachia din Brugia pahangi este strâns legată de moartea și fecunditatea viermilor, dar nu are ca rezultat formarea alterată a leziunilor limfatice la gerbili mongoli (Meriones unguiculatus) // Infectează. Imun. - 2003. - Vol. 71, nr. 12. - P. 6986-6994.
- ↑ Sistemul simbiotic Maltseva B.M. - filariile și bacteria Wolbachia : evoluția sistemului, patogeneza și tratamentul filariozei // Medicină veterinară. 2004. Nr 1. - S. 34-38.
- ↑ Julie C. Dunning Hotopp și colab. Transferul genelor laterale pe scară largă de la bacteriile intracelulare la eucariote multicelulare/Science, 2007: voi. 317 nr. 5845, pp. 1753-1756.
- ↑ Virus purtător de ADN al toxinei păianjenului văduvă neagră descoperit (ing.) (11 octombrie 2016). Data accesului: 21 decembrie 2016. Arhivat din original pe 23 decembrie 2016.