Picozoa

Picozoa

Picomonas judraskeda
vědecká klasifikace
Doména:eukaryotaTyp:Picozoa
Mezinárodní vědecký název
Picozoa Seenivasan, Sausen, Medlin & Melkonian, 2013
Synonyma
  • picobiliphyta

Picozoa (dříve Picobiliphyta ) je kmen [1] mořských planktonních protistů nejasného taxonomického postavení. Od roku 2015 byl v kmeni popsán jeden druh , Picomonas judraskeda . Kromě toho tato skupina zahrnuje velké množství sekvencí genů ribozomální RNA získaných pomocí metagenomických metod [2] .

Objev a historie studia

V roce  2007 publikovali Fabrice Not et al práci o objevu dříve neznámého kladu vysoce postavených protistů na základě fylogenetické analýzy sekvencí genů ribozomální RNA izolovaných ze vzorků mořského planktonu z horního vodního sloupce. Po studiu buněk těchto organismů, identifikovaných metodou TSA- FISH , autoři navrhli přítomnost fotosyntetických plastidů , organizovaných podle typu chloroplastů kryptofytních řas a majících speciální organelu- nukleomorf obsahující DNA . Na základě toho autoři charakterizovali tuto skupinu jako zástupce fytoplanktonu a dali jí název Picobiliphyta [2] .

V budoucnu však byl fototrofní životní styl těchto organismů zpochybněn, protože studie zaměřené na identifikaci plastidů nebo fragmentů DNA v Picobiliphyta obsažených v těchto organelách nepřinesly výsledky. Zástupci tohoto taxonu byli navíc nalezeni v mořských vzorcích odebraných v hloubce více než 3000 metrů, kde absence světla znemožňuje fotosyntézu [3] .

Konečným důkazem, že Picobiliphyta jsou heterotrofní , byl v roce 2013 popis prvního zástupce taxonu, Picomonas judraskeda . Autoři prokázali, že tento organismus není schopen fotosyntézy a živí se pohlcováním drobných (méně než 150 nanometrů ) organických částic z vodního sloupce. Na základě těchto údajů autoři publikovali formální taxonomický popis skupiny, přiřadili jí hodnost kmene a přejmenovali ji z Picobiliphyta na Picozoa v souladu se životním stylem těchto protistů [1] .

Struktura buňky

Velikost buněk P. judraskeda , stejně jako dalších nepopsaných zástupců Picozoa izolovaných ze vzorků planktonu, je asi 3 mikrometry . Struktura těchto organismů je jedinečná a mezi jinými eukaryoty nemá obdoby . Buňka P. judraskeda je rozdělena hlubokou štěrbinovitou prohlubní na dvě morfologicky i funkčně velmi odlišné části. Jedna část obsahuje hlavní soubor buněčných organel: jádro , jedna mitochondrie s tubulárními kristami , 2 velká mikrotělíčka (membránové organely, pravděpodobně spojené s metabolismem lipidů ), Golgiho aparát , endoplazmatické retikulum , bičíkový aparát (nacházejí se dva bičíky nestejné velikosti strana buňky). Druhá část je specializovaná na výživu a obsahuje "buněčná ústa" ( cystotom ), soubor trávicích váčků a vakuol . Uvnitř buňky jsou tyto dvě části odděleny velkou vokuolární cisternou s neznámou funkcí, která může být bariérou pro vstup virů do buňky spolu s potravou [1] [3] .

Pohyb

U P. judraskeda je popsán unikátní typ pohybu ve vodním sloupci – tzv. cyklus „skok, přetáhni a skadaddle“ (doslovný překlad – skoč, přetáhni a utíkej). Po dlouhé době odpočinku buňka na krátkou vzdálenost prudce škubne a začne pomalý plynulý pohyb v opačném směru. Tato část cyklu se může několikrát opakovat, poté Picomonas plave extrémně rychle na velkou vzdálenost od své původní polohy a cyklus začíná znovu [1] .

Pravděpodobná systematická pozice

Systematická poloha Picozoa vzhledem k jiným eukaryotickým skupinám není s jistotou známa. Buňky popsaného druhu mají jedinečnou strukturu a nejsou podobné jiným protistům. Molekulární fylogenetické studie této skupiny také neposkytují jednoznačné informace. Vzhledem k tomu, že do roku 2013 byla skupina považována za zástupce fytoplanktonu, byly Picozoa primárně srovnávány se zástupci ostatních taxonů řas . Od roku 2014 byly navrženy tyto varianty systematického postavení této skupiny [3] :

Fylogenetický strom Not et al., 2007, postavený na základě analýzy sekvencí genů ribozomální RNA [2] . Fylogenetický strom Cuvelier et al., 2008, vybudovaný na základě analýzy sekvencí genů ribozomální RNA [4] . Fylogenetický strom Yoon et al., 2011, postavený na základě analýzy genů kódujících 7 konzervovaných proteinů [5] . Fylogenetický strom Burkiho et al., 2012, postavený na základě analýzy genových oblastí kódujících 258 konzervovaných proteinů [6] .

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Seenivasan, R.; Sausen, N.; Medlin, LK; Melkonian, M. Picomonas judraskeda Gen. Et Sp. Listopad: První identifikovaný člen kmene Picozoa Listopad, široce rozšířené skupiny pikoeukaryot, dříve známých jako „Picobiliphytes“  //  PLoS ONE. - 2013. - Sv. 8. - P. e59565. - doi : 10.1371/journal.pone.0059565 .
  2. ↑ 1 2 3 Not F., Valentin K., Romari K., Lovejoy C., Massana R., et al. Picobiliphytes: skupina mořských pikoplanktonických řas s neznámou afinitou k jiným eukaryotům // Science. - 2007. - Sv. 315. - S. 253-255. - doi : 10.1126/science.1136264 .
  3. ↑ 1 2 3 Moreira D., López-García P.,. Vzestup a pád Picobiliphytes: Jak se předpokládané autotrofy ukázaly jako heterotrofy // Bioessays. - 2014. - Sv. 36. - S. 468-474. - doi : 10.1002/bies.201300176 .
  4. ↑ Cuvelier ML, Ortiz A, Kim E, Moehlig H, Richardson DE, et al. Široká distribuce jedinečné linie mořských protistanů // Environ Microbiol. - 2008. - Sv. 10. - S. 1621-1634. - doi : 10.1111/j.1462-2920.2008.01580.x .
  5. ↑ Yoon HS, Price DC, Stepanauskas R, Rajah VD, Sieracki ME, et al. Jednobuněčná genomika odhaluje interakce mezi organismy u nekultivovaných mořských protistů. // Věda. - 2011. - Sv. 332. - S. 714-717. - doi : 10.1126/science.1203163 .
  6. ↑ Burki F, Okamoto N, Pombert JF, Keeling PJ. Evoluční historie haptofytů a kryptofytů: fylogenetický důkaz odděleného původu. // Proc Biol Sci .. - 2012. - Sv. 279. - S. 2246-2254. - doi : 10.1098/rspb.2011.2301 .