Neokallimastigomykotin ominaisuudet, taksonomia, ravitsemus, elinympäristö



Neocallimastigomycotas on sitovan endosymbioottisten sienien jakaminen kasviperäisten märehtijöiden ja muiden kuin märehtijöiden nisäkkäiden ruoansulatuskanavassa sekä kasvissyöjille. Ne voivat olla yksisoluisia tai monisoluisia ja niissä on liputettuja itiöitä (zoospores).

Viime aikoihin asti niitä pidettiin järjestyksessä Chytridiomicotassa, mutta vuonna 2007 ryhmä kohotettiin reunaryhmään. Se on tällä hetkellä jaettu 8 sukuun ja noin 20 lajia on kuvattu.

Neocallimastigomycota-lajit kehittyvät anaerobisissa olosuhteissa, joissa niillä on erikoistuneita organelleja, joita kutsutaan hydrokosomeiksi. Nämä organellit suorittavat samanlaisia ​​tehtäviä kuin mitokondriot organismeissa, jotka elävät aerobisissa olosuhteissa.

Elinkaarensa aikana ne muodostavat eläintarhoja, jotka tarttuvat kasvimateriaaliin. Myöhemmin ne ovat salaavia ja itävät. Kun ne kehittyvät, ne muodostavat sporangioita, jotka synnyttävät uusia eläintarhoja.

Tällä sieniryhmällä on tärkeä rooli kasviperäisten ruoansulatuskanavan monimutkaisessa ekologiassa. Lisäksi ne tuottavat bioteknologiassa mahdollisesti käyttökelpoisia entsyymejä, joita on käytetty ruoansulatuskanavina eläinrehun kaavoissa.

indeksi

  • 1 Yleiset ominaisuudet
  • 2 Metabolia ja biologinen vaikutus
    • 2.1 Biotekniset sovellukset
  • 3 Fylogeny ja taksonomia
    • 3.1 Tyylilajit
  • 4 Ravitsemus
  • 5 Elinympäristö
    • 5.1 Isäntälajit
  • 6 Jäljentäminen
    • 6.1 Kasvimateriaalin kolonisaatio
    • 6.2 Munastuminen ja kudosten tunkeutuminen
  • 7 Viitteet

Yleiset ominaisuudet

Neokallimastigomykotit ovat pakollisia endosymbioottisia eliöitä, eli niitä ei löydy vapaasta elämästä, vaan ne liittyvät aina kasviperäisten eläinten ruoansulatuskanavaan. Ne ovat monisoluisia sieniä soluseinällä.

Ne tuottavat kasviperäisiä tallija, jotka kehittävät sporangioita, joista on peräisin zoosporoja, joissa on yksi tai useampi flagella. Nämä kasviperäisten humuja sisältävien zoosporien luokittelivat alun perin alkueläimiksi.

Zoosporoja pidetään erottamattomina, kun 90%: lla itiöistä on yksi lippu, ja loput 10% kahdesta neljään flagellaa. Monikerroksisilla ryhmillä on zoosporeja, joissa on enemmän kuin neljä lippua, ja joissakin lajeissa on havaittu jopa 17 lipuntaa..

Neocallimastigomycotan tunnetut saalistajat, kuten alkueläimet, hyökkäävät zoosporoja ja tuottavat entsyymejä, jotka hajottavat sienen soluseinämiä.

Metabolia ja biologinen vaikutus

Jotkut mielenkiintoiset mukautukset, joita nämä sienet ovat, ovat sellaisia, että ne kehittyvät anaerobisessa ympäristössä. Niissä ei esiinny mitokondrioita, sytokromeja ja oksidatiivisen fosforylaatiokierron joitakin biokemiallisia ominaisuuksia.

Sen sijaan niillä on erityisiä organokelloja, jotka ovat samankaltaisia ​​kuin mitokondriot, joita kutsutaan vetyosomeiksi, jotka tuottavat solujen energiaa glukoosin aineenvaihdunnasta ilman hapen tarvetta.

Hydrogenosomeihin sisältyvä hydrogenaasi tuottaa vetyä, hiilidioksidia, formiaattia ja asetaattia aineenvaihduntajätteenä. Nämä yhdisteet yhdessä laktaatin ja etanolin kanssa ovat tärkeimmät lopulliset fermentointituotteet.

Ne on tuotettu kasvi- soluseinän polysakkaridien anaerobisen sieni-hajoamisen ja fermentoinnin avulla.

Biotekniset sovellukset

Neocallimastigomycotan kyky hajottaa kasvikuituja antaa niille merkittävän biologisen roolin monien kasvilajien, lähinnä märehtijöiden ravitsemuksessa..

Tässä mielessä on kokenut lisätä ruokavalioon lisäaineita anaerobisista sienistä erittäin hyvillä tuloksilla.

Muiden kuin märehtijöiden kasvilajille, kuten kanoille, sieni ei ole tehokas. Tämä johtuu mahdollisesti niiden kyvyttömyydestä selviytyä tämäntyyppisten eläinten ruoansulatuskanavassa.

On kuitenkin ollut hyviä tuloksia, kun Neocallimastigomycoton tuottamat entsyymit lisätään suoraan ravintolisiinsä..

Neokallimastigomykotin biokemialliset ominaisuudet tekevät niistä myös mahdollisesti käyttökelpoisia bioteknologiassa lignoselluloosan muuntamiseksi bioenergiatuotteiksi.

Fylogeny ja taksonomia

Neokallimastigomykotit luokiteltiin alun perin Chytridiomicotaksi. Myöhemmin, ottaen huomioon morfologiset, ekologiset ja ultrastruktuuriset merkit, annettiin reuna-alue.

Noin 8 sukua ja 20 lajia Neocallimastigomycotaa tunnetaan, vaikka lukuisat vielä luokittelemattomat isolaatit on raportoitu.

tavarat

Anaeromyces, Neocallimastixin, Orpinomyces ja Piromyces, Heillä on kuituinen haarautunut risoottinen talus sporangioiden kanssa. sisään Anaeromyces thallus on monikeskinen (lukuisia sporangioita), joilla on uniflagellate zoospores.

Neocallimastixin se on monosentrinen (yksi sporangium), jossa on monikerroksisia eläintarhoja. Orpinomyces Siinä on monikeskisiä taluksia ja monikerroksisia eläintarhoja. Piromyces on monosentrinen talus, jossa on uniflageladas zoosporas.

Kaksi sukua, jotka ovat tallija, jotka koostuvat sipulimaisista kasvullisista kiinnityssoluista (sipuli-myseeli) ja sporangia: Caecomyces ja Cyllamyces.

Ne eroavat toisistaan Caecomyces sillä on yksi tai hyvin vähän zoosporangia, joka kasvaa suoraan sipulimaisiin soluihin tai yksinkertaisen sporangioforin loppuun. Cyllamyces tuottaa useita sporangioita haarautuneissa sporangioforeissa.

Ehdotetaan kahta uutta lajityyppiä (Oontomyces ja Buwchfawromyces) molekyylitietokannalla.

ravitsemus

Nämä sienet hajottavat selluloosaa ja hemiselluloosaa, joka on niiden kasvien soluissa, jotka kuluttavat niitä herbivoreita, jotka asuvat.

Niillä on tärkeä rooli näiden lajien ruoansulatusprosessissa selluloosa-, hemisellulolyyttisten, glykolyyttisten ja proteolyyttisten entsyymien tuotannon vuoksi, jotka hajottavat kasvikudokset.

elinympäristö

Neocallimastigomycota eivät ole vapaita. Ne sijaitsevat märehtijöiden tai muiden kuin märehtijöiden kasviperäisten, ei-märehtijöiden yrttien, takajalan ja ulosteen anaerobisessa ympäristössä.

Isäntälajit

Ne löytyvät pääasiassa märehtijöiden nisäkkäistä, sekä kotieläiminä pidetyistä (lampaista, vuohista, lehmistä ja hevosista) että luonnonvaraisista nisäkkäistä (jaki, seeprat, kirahvit, gazellit, apinat, elefantit, rhinos, hippot, bisonit, lamaat, kengurut, mm.). He asuvat myös kasvissyöjille, kuten vihreälle iguaanille.

kopiointi

Kasvimateriaalin kolonisaatio

Ruumiin tuleva kasvimateriaali siirtyy sporangioista vapautuvilla liputetuilla eläintarhoilla.

Zoosporit kiinnitetään kasvimateriaaliin, joka on kemotaktisesti suuntautunut (noudattaen kasvijätteiden vapauttamien sokereiden kemiallisia signaaleja). Sitten he vapauttavat lippunsa ja salamansa.

Munuaisten ja kudosten tunkeutuminen

Itävyys tapahtuu itävyysputken päästöllä vastakkaiseen päähän, jossa lippu oli.

Kystan kehitys on erilainen monosentrisissä ja monikeskisissä lajeissa. Monosentrisissä lajeissa ytimet pysyvät kystassa ja tuottavat anukloituneita risoideja (ilman ytimiä). Kysta kasvaa ja muodostaa yhden sporangiumin (endogeeninen kehitys).

Polysentrisissä lajeissa tuotetaan ydinteknisiä risoideja, jotka tuottavat useita sporangioita (eksogeeninen kehitys).

Kystat tuottavat rizomicellioja, jotka kasvavat ja tunkeutuvat syvälle kasvien kudoksiin. Nämä erittävät entsyymejä, jotka pilkkovat kasvi- kudosta ja hankkivat sporangioiden tuottamiseen tarvittavat ravintoaineet.

Kun sporangium kypsyy, se vapauttaa yhden 80 zoosporaa. Sienet kolonisoivat pääasiassa kasvien verisuonikudoksia ja mitä enemmän kuituja ruokavalio, sitä suurempi on sienien populaatio.

On katsottu, että neokallimastigomykotti tartuttaa isäntäeläimiä ilmalla vastusrakenteiden kautta.

viittaukset

  1. Bauchop T. (1981). Anaerobiset sienet ruuhkakuidun ruuansulatuksessa. Maatalous ja ympäristö 6 (2-3): 339-348.
  2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt ja G Beakes. (2010). Anaerobiset sienet: Neocallimastigomycota. IMA Fungus 1 (2): 181-185.
  3. Gruninger, RJ., AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, A Tsang, T McAllister ja MS Elshahed. (2014) Anaerobiset sienet (Neocallimastigomycota): edistyminen niiden taksonomian, elinkaaren, ekologian, roolin ja bioteknologisen potentiaalin ymmärtämisessä. FEMS Microbiol Ecol 90: 1-17.
  4. Liggenstoffer A S, NH Youssef, MB Couger ja MS Elshahed. (2010). Anaerobisten suolistosienien (pha-Neocallimastigomycota) fylogeneettinen monimuotoisuus ja yhteisörakenne märehtijöissä ja ei-märehtijöissä. ISME-lehti 1-11. 
  5. Powell MJ ja PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota ja Neocallimastigomycota. Luku 6: 141-175. sisään: D.J. McLaughlin ja J.W. Spatafora (toim.) Systematiikka ja evoluutio, 2ND Painos Mycota VII osa A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 p.
  6. Wang X, X Liu ja JZ Groenewald. (2016). Anaerobisten sienten fylogeny (Neocallimastigomycota), jaakin panos Kiinassa. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87 - 103.