Volvox Carteri

Volvox Carteri
vědecká klasifikace
Doména:eukaryotaKrálovství:RostlinyPodříše:zelené rostlinyOddělení:zelené řasyTřída:ChlorofyceózníObjednat:ChlamydomonasRodina:VolvoxRod:VolvoxPohled:Volvox Carteri
Mezinárodní vědecký název
Volvox carteri F. Stein , 1873

Volvox carteri  je druh koloniální jednobuněčné zelené řasy rodu Volvox [1] . Tvoří velké kulovité kolonie nebo coenobia, skládající se z 2 - 6 tisíc buněk podobných chlamydomonas [2] . Kolonie se většinou skládají ze somatických buněk a malého počtu gamet v ženských nebo mužských koloniích [2] . Kromě samičích kolonií obsahujících vajíčka a samčích kolonií obsahujících spermie , existují čistě vegetativní kolonie [2]. Všechny tři typy kolonií mohou také obsahovat specializované buňky nazývané parthenogonidia, schopné nepohlavní reprodukce [2] .

Genom tohoto druhu řas byl sekvenován v roce 2010 [3] .

Reprodukce

Volvox carteri je fakultativní sexuální organismus, což znamená, že se může rozmnožovat sexuálně i nepohlavně. V přírodě dochází na jaře k nepohlavnímu rozmnožování ve stojatých vodách, ale když nastanou nepříznivé podmínky prostředí , Volvox carteri může přejít na pohlavní rozmnožování a produkovat zygoty , které mohou přečkat vyschnutí vodních ploch v letních vedrech.

Sexuální reprodukci Volvox carteri lze vyvolat intenzivním působením tepla [4] . Tento mechanismus však může být inhibován antioxidanty , což dokazuje, že k indukci sexuální reprodukce tepelnou expozicí dochází nepřímo prostřednictvím oxidačního stresu [5] . Aurora Nedelcu zjistila, že blokování mitochondriálního elektronového transportního řetězce , vedoucí k oxidačnímu stresu, vede také k aktivaci sexuální reprodukce u Volvox carteri [6] . Později spolu s Richardem Michaudem navrhla, že hlavním důvodem aktivace sexuální reprodukce v těchto experimentech je poškození DNA způsobené oxidačním stresem [5] [6] . Další agresivní látky poškozující DNA, jako je glutaraldehyd , formaldehyd a ultrafialové záření , také aktivují sexuální reprodukci u Volvox carteri [7] [8] [9] . Tyto studie podporují myšlenku, že hlavním adaptivním úkolem sexuální reprodukce je opravit poškození DNA [10] [11] [12] [13] .

V roce 2014 James Umen zveřejnil údaje, že našel gen pro regulaci pohlaví VcMID u Volvox carteri .  Umělou stimulací jeho exprese v ženských buňkách zajistil, aby se velké buňky, které se měly stát vajíčky, dále dělily a měnily se ve spermie. Naopak, zablokováním exprese genu v samčích gametách dokázal zajistit, že se buňky přestaly dělit a zůstaly velké a změnily se ve vajíčka, která mohla být oplodněna jinými spermiemi [14] .

Klasifikace

Vnitrodruhové taxony druhu jsou: [1] [15]

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 12 Guiry , M.D.; Guiry, G. M. (2008). "" Volvox carteri ". AlgaeBase. Celosvětová elektronická publikace, National University of Ireland, Galway.
  2. ↑ 1 2 3 4 Lee, Robert Edward. Fyziologie  (neopr.) . — 3. — Cambridge University Press , 2005.
  3. ↑ Prochnik, SE; Umen, J; Nedelcu, A. M.; Hallmann, A; Miller, S.M.; Nishii, I; Ferris, P; Kuo, A; Mitros, T; Fritz-Laylin, LK; Hellsten, U.; Chapman, J.; Simakov, O.; Rensing, S.A.; Terry, A.; Pangilinan, J.; Kapitonov, V.; Jurka, J.; Salamov, A.; Shapiro, H.; Schmutz, J.; Grimwood, J.; Lindquist, E.; Lucas, S.; Grigorjev, IV; Schmitt, R.; Kirk, D.; Rokhsar, DS Genomická analýza složitosti organismu v mnohobuněčné zelené řase Volvox carteri  (anglicky)  // Science : journal. - 2010. - Sv. 329 , č.p. 5988 . - str. 223-226 . - doi : 10.1126/science.1188800 . — PMID 20616280 .
  4. ↑ Kirk D. L., Kirk M. M. Tepelný šok vyvolává produkci sexuálního induktoru ve Volvox  //  Science : journal. - 1986. - Leden ( roč. 231 , č. 4733 ). - str. 51-54 . - doi : 10.1126/science.3941891 . — PMID 3941891 .
  5. ↑ 1 2 Nedelcu A. M., Michod R. E.; Michod. Sex jako odpověď na oxidační stres: účinek antioxidantů na sexuální indukci u fakultativně sexuální linie  (anglicky)  // Proc. Biol. sci. : deník. - Royal Society Publishing , 2003. - Listopad ( vol. 270 Suppl 2 ). - P.S136-9 . - doi : 10.1098/rsbl.2003.0062 . — PMID 14667362 .
  6. ↑ 1 2 Nedelcu A. M., Marcu O., Michod R. E. Sex jako odpověď na oxidační stres: dvojnásobné zvýšení buněčných reaktivních forem kyslíku aktivuje pohlavní geny   // Proc . Biol. sci. : deník. - Royal Society Publishing , 2004. - srpen ( vol. 271 , č. 1548 ). - S. 1591-1596 . - doi : 10.1098/rspb.2004.2747 . — PMID 15306305 .
  7. ↑ Starr R. C., Jaenicke L. (1988). Sexuální indukce u Volvox carteri f. nagariensis aldehydy. Sex Plant Reprod 1:28-31.
  8. ↑ Loshon C. A., Genest P. C., Setlow B., Setlow P. Formaldehyd zabíjí spory Bacillus subtilis  poškozením DNA a malé, v kyselině rozpustné proteiny spor typu alfa  / //beta chrání spory proti tomuto poškození DNA microbiol. : deník. - 1999. - Červenec ( roč. 87 , č. 1 ). - S. 8-14 . - doi : 10.1046/j.1365-2672.1999.00783.x . — PMID 10432583 .
  9. ↑ Zeiger E., Gollapudi B., Spencer P. Studie genetické toxicity a karcinogenity glutaraldehydu - přehled   // Mutat . Res. : deník. - 2005. - březen ( roč. 589 , č. 2 ). - S. 136-151 . - doi : 10.1016/j.mrrev.2005.01.001 . — PMID 15795166 .
  10. ↑ Bernstein H., Byerly H. C., Hopf F. A., Michod R. E. Genetické poškození, mutace a evoluce pohlaví   // Věda . - 1985. - září ( roč. 229 , č. 4719 ). - S. 1277-1281 . - doi : 10.1126/science.3898363 . — PMID 3898363 .
  11. ↑ Birdsell J. A., Wills C. (2003). Evoluční původ a udržování sexuální rekombinace: Přehled současných modelů. Řada Evolutionary Biology >> Evoluční biologie, sv. 33pp. 27-137. MacIntyre, Ross J.; Clegg, Michael, T. (Eds.), Springer. Vázaná ISBN 978-0-306-47261-9 , ISBN 0-306-47261-9 , Měkká vazba ISBN 978-1-4419-3385-0 .
  12. ↑ Hörandl E. Kombinační teorie pro udržení sexu  (neopr.)  // Dědičnost (Edinb). - 2009. - prosinec ( roč. 103 , č. 6 ). - S. 445-457 . - doi : 10.1038/hdy.2009.85 .
  13. ↑ Bernstein H., Bernstein C., Michod R. E. (2012). Oprava DNA jako primární adaptivní funkce pohlaví u bakterií a eukaryot. Kapitola 1: str. 1-49 in: DNA Repair: New Research, redaktoři Sakura Kimura a Sora Shimizu. Nova Sci. Publ., Hauppauge, NY ISBN 978-1-62100-808-8 https://www.novapublishers.com/catalog/product_info.php?products_id=31918 Archivováno 29. října 2013 ve Wayback Machine
  14. ↑ Lenta.ru: Věda a technologie: Věda: Transsexuální řasy odhalily tajemství původu pohlaví . Získáno 14. července 2014. Archivováno z originálu 15. července 2014.
  15. ↑ Volvox carteri . NCBI.