Dictyostelium -Dictyostelium

Dictyostelium
Dictyostelium Fruiting Bodies.JPG
Dictyostelium fruiting organer
Vitenskapelig klassifisering e
Domene: Eukaryota
Filum: Amoebozoa
Klasse: Dictyostelia
Rekkefølge: Dictyosteliida
Familie: Dictyosteliidae
Slekt: Dictyostelium
Bref.
Type art
Dictyostelium mucoroides
Brefeld 1869
Synonymer
  • Heterosphondylium Traub 1977 nom. naken. non Nägeli 1862
  • Hyalostilbum Oudemans 1885
Dictyostelium -aggregasjoner på en kulturplate
Dictyostelium -koloni i aggregeringsprosess
Pseudoplasmodium eller "slug" av et Dictyostelium
Enkel amoeboid celle av Dictyostelium , som viser den kontraktile vakuolen

Dictyostelium er en slekt av enkelt- og flercellede eukaryote , fagotrofe bakterivorer . Selv om de er Protista og på ingen måte sopp , er de tradisjonelt kjent som " slimformer ". De er tilstede i de fleste terrestriske økosystemer som en normal og ofte rikelig bestanddel av jordmikrofloraen , og spiller en viktig rolle i vedlikeholdet av balanserte bakteriebestander i jord.

Slekten Dictyostelium er i rekkefølgen Dictyosteliida , de såkalte cellulære slimformene eller sosiale amøber. På sin side er ordren i infraphylum Mycetozoa . Medlemmer av ordren er protister med stor teoretisk interesse for biologi fordi de har aspekter av både encellighet og flercellularitet . De enkelte cellene i sin uavhengige fase er vanlige på organisk detritus eller i fuktig jord og huler. I denne fasen er de amøber . Vanligvis vokser amoebalcellene hver for seg og vandrer uavhengig, og lever hovedsakelig av bakterier. Imidlertid samhandler de for å danne flercellede strukturer etter sult. Grupper på opptil 100 000 celler signaliserer hverandre ved å frigjøre kjemoattraktanter som syklisk AMP (cAMP) eller glorin . De samles deretter ved kjemotaksi for å danne et aggregat som blir omgitt av en ekstracellulær matrise. Aggregatet danner en fruktkropp, med celler som differensierer individuelt til forskjellige komponenter i den endelige strukturen. Hos noen arter kan hele aggregatet bevege seg kollektivt - danne en struktur kjent som en grex eller "slug" - før den til slutt danner et fruktlegeme. Grunnleggende utviklingsprosesser som differensial cellesortering, mønsterdannelse, stimulusindusert genuttrykk og celletype-regulering er felles for Dictyostelium og metazoans . For ytterligere detaljer, se familie Dictyostelid .

Oppdagelse

Den cellulære slimformen ble tidligere ansett for å være sopp etter at de ble oppdaget i 1869 av Brefeld. Selv om de på noen måter ligner sopp, har de blitt inkludert i kongeriket Protista. Individuelle celler ligner små amøber i bevegelse og fôring, og blir så referert til som myxamoebae. D. discoideum er den mest studerte av slekten.

Egenskaper

Mesteparten av sitt liv gjennomgår denne haploide sosiale amøben en vegetativ syklus som jakter på bakterier i jorda og deler seg periodisk mitotisk. Når det er lite mat, begynner enten seksuell syklus eller sosial syklus. Under den sosiale syklusen aggregerer amøber som svar på cAMP i tusenvis, og danner en motil snegl som beveger seg mot lys. Til syvende og sist danner sneglen en fruktkropp der omtrent 20% av cellene dør for å løfte de resterende cellene opp til et bedre sted for sporulering og spredning.

Når de sulter for deres bakterielle mattilførsel og utsettes for mørke, fuktige forhold, kan heterotalliske eller homothalliske stammer gjennomgå seksuell utvikling som resulterer i dannelse av en diploid zygote. Heterothallisk parring har blitt best studert i Dictyostelium discoideum og homothallisk parring har blitt best studert i Dictyostelium mucoroides (stamme DM7). I den heterotalliske seksuelle syklusen aggregerer amøber som svar på cAMP- og sexferomoner, og to celler av motsatte parringstyper smelter sammen, og begynner deretter å konsumere de andre tiltrukne cellene. Før de blir konsumert, danner noen av byttecellene en cellulosevegg rundt hele gruppen. Når kannibalisme er fullført, er den gigantiske diploide cellen en hardfør makrocyst som til slutt gjennomgår rekombinasjon og meiose, og klekker hundrevis av rekombinanter. Ved homocallisk parring av D. mucoroides (DM7) er celler rettet mot seksuell utvikling av etylen . Forskere fant også at den kollektive cellemigrasjonen kan skje uten tilstedeværelse av cAMP -svingninger på flercellede stadier, og nye modeller har blitt foreslått for å tolke dette interessante fenomenet.

Sosiale egenskaper

Professor John Tyler Bonner (1920-2019) brukte livet på å undersøke slimformene og laget en rekke fascinerende filmer på 1940-tallet for å vise livssyklusen; han studerte stort sett D. discoideum . I videoene ser det ut til at intelligens blir observert da enkeltcellene, etter separasjon, omgrupperes til en cellulær masse. Time-lapse-filmen fengslet publikum; Faktisk uttalte Bonner da han holdt konferanser at filmen "alltid stjal showet". Videoen er tilgjengelig på YouTube.

Når organismer samles, består massen av genetisk forskjellige celler. Gjennom naturlig seleksjon bestemmes det hvilken av organismenes genetiske informasjon som vil være tilstede i fremtidige generasjoner. Konflikten påvises av ulik fremstilling av to genetisk forskjellige kloner i sporer i en kimære , reduksjon av funksjonalitet sett ved migrerende kimærer, og et differensieringsinduserende faktor (DIF) -system, beslektet med gift, som ser ut til å være laget av celler som tvinger andre å stoppe produksjonen av genetisk informasjon.

Arter

Taksonomi av Dictyostelium er komplisert. Den har også blitt forvirret av de forskjellige formene i livssyklusstadiene og av den lignende Polysphondylium spp. Nedenfor er noen rapporterte eksempler.

Referanser