Wolbachia

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Wolbachia
Електронна мікрофотографія Wolbachia sp. усередині клітини комахи
Електронна мікрофотографія Wolbachia sp. усередині клітини комахи
Біологічна класифікація
Домен: Бактерії (Bacteria)
Тип: Протеобактерії (Proteobacteria)
Клас: Альфа-протеобактерії (α Proteobacteria)
Ряд: Rickettsiales
Родина: Rickettsiaceae
Рід: Wolbachia
Вид: Wolbachia pipientis
Біноміальна назва
Wolbachia pipientis
Hertig 1936
Посилання
US-NLM-NCBI-Logo.svg NCBI: 953
Wikispecies-logo.svg Віківиди: Wolbachia

Wolbachia — рід грам-негативних плеоморфних (існують в трьох формах) бактерій, облігатних внутріклітинних симбіонтів комах і філярій, за оцінками 25-70 % всіх видів комах містять цю бактерію[1]. Представники роду були відкриті в 1924 році в комарі Culex pipiens і описані в 1936 році[2]. Це монотиповий рід (раніше він включав ще два види — Wolbachia persica і Wolbachia melophagi, перший був перейменований на Francisella persica та розміщений в ряді гамма-протеобактерій, другий був віднесений до родини Anaplasmataceae). Зараз єдиним і типовим видом роду є Wolbachia pipientis.

Біологічні властивості[ред.ред. код]

Відомо три форми (морфи) Wolbachia pipientis: малі паличкоподібні (0,5-1,3 мікрон завдовжки), коки (0,25-1 мікрон) і великі палички (1-1,8 мікрон у діаметрі). Клітини Wolbachia не забарвлюються за Грамом, клітинна стінка має характерну для грам-негативних бактерій будову, також ці бактерії забарвлюються за Романовським-Гімзою[3]. Розмножуються в вакуолях клітин членистоногих і нематод, спроби культивації на живильних середовищах залишилися безуспішними. Культивуються на культурах клітин комах.

Вплив на хазяїна[ред.ред. код]

Wolbachia pipientis відома своїм впливом на репродуктивні властивості членистоногих — її хазяїв. Ці бактерії здатні інфікувати різні органи, але найбільш відомі інфекціями яєчок та яйцеклітин. Wolbachia pipientis може викликати такі чотири фенотипи:

  • Андроцид: дегенерація ембріонів чоловічої статі та їх смерть (зустрічається у деяких жуків, метеликів і мух)[4][5][6].
  • Фемінізація: перетворення інфекованих самців (деяких лускокрилих і мокриць) на самок або безплідних псевдо-самок шляхом інгибірування розвитку андрогенної залози і вироблення андрогену, а також пригнічення дії андрогену на клітини-мішені[7][8][9].
  • Партеногенез: репродукція інфекованих самок без запліднення самцями. Відбувається в результаті зупинки мітозу в першій анафазі незапліднених зігот, в результаті чого відбувається подвоєння хромосом і формується гаплоїдний ембріон[10]. Деякі дослідники навіть припускають, що партеногенез завжди є ефектом дії Wolbachia[11].
  • Цитоплазматична несумісність: неможливіть самців, інфекованих Wolbachia давати життєздатне потомство при спаровуванні з неінфекованими самками або самками, інфекованими іншими штамами Wolbachia[12].

На додаток, деякі види настільки залежать від Wolbachia, що нездатні розмножуватися без бактерій у своєму тілі[13]. Після усунення бактерій роду Wolbachia відбувається зниження плодючості і пристосованості деяких комах[14][15]. Wolbachia також необхідна для нормальної життєдіяльності філярій[16], у зв'язку з чим ведуться пошуки методів лікування філяріозів шляхом усунення симбіотичних Wolbachia[17].

Wolbachia присутні у зрілих яйцеклітинах, але не в зрілій спермі. Таким чином, лише інфековані самки можуть передавати інфекцію своїм потомкам. Вважається, що фенотипи, викликані Wolbachia, особливо цитоплазматична несумісність, грають важливу роль в еволюції та утворенні нових видів деякими видами членистоногих[18][19]. Wolbachia також може викликати помилки при молекулярному філогенетичному аналізі[20].

Посилання[ред.ред. код]

  1. Kozeka Wieslaw J., Ramakrishna U. Rao The Discovery of Wolbachia in Arthropods and Nematodes — A Historical Perspective // Issues Infect Dis.. — 5 (2007) С. 1–14. DOI:10.1159/000104228.
  2. Hertig, M. The rickettsia, Wolbachia pipientis (gen. et sp. n.) and associated inclusions of the mosquito, Culex pipiens // Parasitol.. — 28 (1936) С. 453-486.
  3. George M. Garrity (editor). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. 2: The Proteobacteria Part C The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteobacteria (вид. Second Edition). 
  4. Захаров И. А., Горячева И. И., Шайкевич Е. В. и др. Wolbachia, новый бактериальный агент, вызывающий изменение соотношения полов у двуточечной божьей коровки Adalia bipunctata L // Генетика. — 36 (2000) (4) С. 482-486.
  5. Jiggins F.M., Hurst G.D.D., Majerus M.E.N. Sex ratio distortion in Acraea encedon is caused by a male-killing bacterium // Heredity. — 81 (1998) С. 87-91.
  6. Hurst G.D., Johnson A.P., Schulenburg J.H., Fuyama Y. Male-killing Wolbachia in Drosophila: a temperature-sensitive trait with a threshold bacterial density // Genetics. 2000. V.156. P.699-709.
  7. LeGrand J.-J., LeGrand-Hamelin E., Juchault P. Sex determination in Crustacea // Biol. Rev.. — 62 С. 439-470.
  8. Juchault P., Rigaud T., Mocquard J.P. Evolution of sex-determining mechanisms in a wild population of Armadillidium vulgare: competition between two feminizing parasitic sex factors // Heredity. — 69 (1992) С. 382-390.
  9. И. И. Горячева Бактерии рода Wolbachia — репродуктивные паразиты членистоногих // Успехи современной биологии. — 124 (2004) (3) С. 246-259.
  10. Stouthamer R., Kazmer D.J. Cytogenetics of microbe-associated parthenogenesis and its consequences for gene flow in Trichogramma wasps // Heredity. — 73 (1994) С. 317-327.
  11. Gerard J. Tortora, Berdell R. Funke, Cristine L. Case (2007). Microbiology: an introduction. Pearson Benjamin Cummings. ISBN 0805347909. 
  12. Bressac C., Rousset F. The reproductive incompatibility system in Drosophila simulans: Dapi-staining analysis of the Wolbachia symbionts in sperm cysts // J. Invert. Pathol.. — 61 (1993) С. 226-230.
  13. John H Warren Invasion of the Gender Benders // Natural History. — 112 (2003).
  14. Girin C, Bouletreau M. Microorganism-associated variation in host infestation efficiency in a parasitoid wasp Trichogramma bourarachae // Experientia. — 52 (1995) С. 398—402.
  15. Hariri A.R., Werren J.H., Wilkinson G.S. Distribution and reproductive effects of Wolbachia in stalk-eyed flies (Diptera: Diopsidae) // Heredity. — 81 (1998) С. 254—260.
  16. Chirgwin S.R., Coleman S.U., Porthouse K.H. et. al. Removal of Wolbachia from Brugia pahangi is closely linked to worm death and fecundity but does not result in altered lymphatic lesion formation in Mongolian gerbils (Meriones unguiculatus) // Infect. Immun.. — 71 (2003) (12) С. 6986-6994. PMID 14638788.
  17. Мальцева Б. М. Симбиотическая система — филярии и бактерия Wolbachia: эволюция системы, патогенез и лечение филяриатозов // Ветеринария. — 1 (2004) С. 34-38.
  18. Zimmer Carl Wolbachia: A Tale of Sex and Survival // Science. — 292 (2001) (5519) С. 1093–5. DOI:10.1126/science.292.5519.1093. PMID 11352061.
  19. Telschow A, Flor M, Kobayashi Y, Hammerstein P, Werren JH. Wolbachia-induced unidirectional cytoplasmic incompatibility and speciation: mainland-island model // PLoS ONE. — 2 (2007) (1) С. e701. DOI:10.1371/journal.pone.0000701.
  20. Johnstone RA, Hurst GDD Maternally inherited male-killing microorganisms may confound interpretation of mitochondrial DNA variability // Biological Journal of the Linnean Society. — 58 (1996) (4) С. 453–470.

Ресурси Інтернету[ред.ред. код]


Бактерія Це незавершена стаття з бактеріології.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.