Epulopiscium fishelsoni

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Epulopiscium fishelsoni
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Фирмикуты
Класс:
Clostridia
Порядок:
Clostridiales
Род:
Epulopiscium Montgomery and Pollak 1988
Вид:
Epulopiscium fishelsoni
Международное научное название
Epulopiscium fishelsoni
Montgomery and Pollak 1988

Epulopiscium fishelsoni (лат.) — грамположительная гигантская бактерия, населяющая пищеварительный тракт рыб-хирургов. Клетки этой бактерии характеризуются невероятно большими для прокариот размерами: их длина может превышать 600 мкм. До открытия Thiomargarita namibiensis она считалась крупнейшей известной бактерией. Ей также присущ необычный способ деления[1][2].

Род Epulopiscium и вид Epulopiscium fishelsoni не описаны согласно всем правилам МКНБ[англ.], и в List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature эти два таксона значатся как невалидные[3].

Этимология названия[править | править код]

Дословно с латыни Epulopiscium означает «рыбный пир» от лат. epulum — пир и лат. piscium — рыбный, поскольку Epulopiscium fishelsoni является эндосимбионтом пищеварительного тракта рыб-хирургов. Видовой эпитет fishelsoni дан в честь израильского ихтиолога Льва Фишельсона[4]. Он был одним из учёных, которые обнаружили бактерию в 1985 году при исследовании рыбы-хирурга Acanthurus nigrofuscus[англ.] из Красного моря[5]. Своим латинским названием вид был назван в 1988 году Монтгомери, одним из первооткрывателей, и Поллаком[6].

Описание[править | править код]

E. fishelsoni в 10—20 раз крупнее типичных бактерий, а объем самых крупных клеток может быть больше объема такой бактерии, как E. coli , на пять порядков[7]. Из-за этого первоначально E. fishelsoni была отнесена к протистам. Только в 1993 году анализ рРНК показал её принадлежность к типу Firmicutes. На принадлежность этого организма к бактериям указывали и особенности клеточной структуры, видные в электронный микроскоп. В связи с огромными размерами E. fishelsoni имеет ряд особенностей строения клетки. Так, для этого вида характерна полиплоидность: клетка содержит сотни тысяч копий генома [8][9]. Считается, что это позволяет обеспечить необходимый для жизнедеятельности столь крупной бактерии уровень экспрессии генов (учитывая тот факт, что внутри бактериальной клетки синтезированные белки распространяются в основном за счёт диффузии). Несмотря на колоссальные размеры, E. fishelsoni не имеет никаких специализированных цитоплазматических компартментов[10].

В течение суток нуклеоид E. fishelsoni подвергается циклическим перестройкам. Ранним утром ДНК высоко конденсирована[англ.] и собрана в продолговатые структуры, похожие на хромосомы, которые физически отделены от остальной цитоплазмы. Далее следует деление клетки, при котором внутри оказывается два (редко три) вытянутых нуклеоида[7].

У E. fishelsoni имеются антиксенобиотические помпы, выкачивающие чужеродные соединения наружу из клетки. Кроме того, в цитозоле имеются ферменты неспецифическая эстераза и глутатион-S-трансфераза[англ.]. Возможно, эти механизмы являются адаптацией к богатой ксенобиотиками пищеварительной системе рыб[11].

Деление[править | править код]

Цикл размножения Epulopiscium fishelsoni. 1 — образование зачатков двух дочерних клеток (1.2) в материнской клетке (1.1), 2, 3 — развитие дочерних клеток, 4 — выход дочерних клеток наружу

При делении у E. fishelsoni происходит внутреннее образование двух (реже более) дочерних клеток. Их рост начинается от концов материнской клетки и продолжается до тех пор, пока они не достигнут её длины. Далее зрелые дочерние клетки выходят из клеточной оболочки материнской клетки, сбрасывая её, как пустую шелуху. Подобным образом делится и близкородственная бактерия Metabacterium polyspora[англ.][2]. При формировании дочерних клеток деконденсированная ДНК, случайно расположенная в клетке, уплотняется обратно и формирует апикальные шапочки конденсированной ДНК. ДНК разделяется между дочерними клетками почти поровну[7].

Местообитание[править | править код]

Первоначально E. fishelsoni была обнаружена в кишечнике рыбы-хирурга Acanthurus nigrofuscus в Красном море. Потом она была найдена у других видов рыб-хирургов, населяющих Большой Барьерный риф[1].

Функционирование клеток E. fishelsoni сильно зависит от дневной активности рыбы-хирурга. В течение дня бактерия активна, поддерживая определённый pH в кишечнике рыбы. Размножение также происходит днём. При наступлении тёмного времени суток E. fishelsoni перестаёт размножаться и становится неподвижной и неактивной, из-за чего рН в кишечнике увеличивается. Поддержание рН в кишечнике посредством E. fishelsoni имеет огромное значение для рыб-хирургов, потому что они питаются водорослями и детритом[12].

Примечания[править | править код]

  1. ↑ 1 2 Angert E. R., Clements K. D., Pace N. R. The largest bacterium. (англ.) // Nature. — 1993. — Vol. 362, no. 6417. — P. 239—241. — doi:10.1038/362239a0. — PMID 8459849. [исправить]
  2. ↑ 1 2 Angert E. R., Brooks A. E., Pace N. R. Phylogenetic analysis of Metabacterium polyspora: clues to the evolutionary origin of daughter cell production in Epulopiscium species, the largest bacteria. (англ.) // Journal of bacteriology. — 1996. — Vol. 178, no. 5. — P. 1451—1456. — PMID 8631724. [исправить]
  3. ↑ Some prokaryotic names without standing in nomenclature (англ.). LPSN. Дата обращения: 7 октября 2016. Архивировано 27 сентября 2016 года. (Дата обращения: 7 октября 2016).
  4. ↑ Goren Menachem. Professor Lev Fishelson, renowned and respected biologist 1923-2013 // Israel Journal of Ecology & Evolution. — 2013. — Декабрь (т. 59, № 3). — С. 164—164. — ISSN 1565-9801. — doi:10.1080/15659801.2013.899808. [исправить]
  5. ↑ A Unique Symbiosis in the Gut of Tropical Herbivorous Surgeonfish (Acanthuridae: Teleostei) from the Red Sea // Science. — 1985. — 5 июля (т. 229, № 4708). — С. 49—51. — ISSN 0036-8075. — doi:10.1126/science.229.4708.49. [исправить]
  6. ↑ MONTGOMERY W. LINN, POLLAK PEGGY E. Epulopiscium fishelsoniN. G., N. Sp., a Protist of Uncertain Taxonomic Affinities from the Gut of an Herbivorous Reef Fish1 // The Journal of Protozoology. — 1988. — Ноябрь (т. 35, № 4). — С. 565—569. — ISSN 0022-3921. — doi:10.1111/j.1550-7408.1988.tb04153.x. [исправить]
  7. ↑ 1 2 3 Bresler V., Montgomery W. L., Fishelson L., Pollak P. E. Gigantism in a bacterium, Epulopiscium fishelsoni, correlates with complex patterns in arrangement, quantity, and segregation of DNA. (англ.) // Journal of bacteriology. — 1998. — Vol. 180, no. 21. — P. 5601—5611. — PMID 9791108. [исправить]
  8. ↑ Mendell J. E., Clements K. D., Choat J. H., Angert E. R. Extreme polyploidy in a large bacterium. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. — 2008. — Vol. 105, no. 18. — P. 6730—6734. — doi:10.1073/pnas.0707522105. — PMID 18445653. [исправить]
  9. ↑ Ledford H. Giant bacterium carries thousands of genomes. Nature (8 мая 2008). doi:10.1038/news.2008.806. Дата обращения: 11 мая 2008. Архивировано 11 мая 2008 года.
  10. ↑ Epulopiscium fishelsoni - Library. Microbelibrary.org (12 мая 2003). Дата обращения: 15 июня 2014. Архивировано из оригинала 6 июня 2014 года.
  11. ↑ Bresler V., Fishelson L. Export pumps in Epulopiscium fishelsoni, the symbiotic giant gut bacterium in Acanthurus nigrofuscus. (англ.) // Die Naturwissenschaften. — 2006. — Vol. 93, no. 4. — P. 181—184. — doi:10.1007/s00114-006-0084-3. — PMID 16534627. [исправить]
  12. ↑ Epulopiscium fischelsoni. Web.mst.edu. Дата обращения: 15 июня 2014. Архивировано из оригинала 6 июня 2014 года.


Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Epulopiscium_fishelsoni&oldid=123849476