ブラッタバクテリウム

ブラッタバクテリウム
科学的分類
ドメイン：
細菌
門:
バクテロイデス類
クラス：
フラボバクテリア
注文：
フラボバクテリア目
家族：
ブラッタバクテリア科
カンバンパティ 2012 [ 1 ]
属:
ブラッタバクテリウム
オランドとファーブル 1931年（承認リスト1980年）[ 2 ]
種
  • 「B. クリーブランド」クラークとカンバムパティ 2003
  • B. cuenoti (Mercier 1906) Hollande and Favre 1931 (Approved Lists 1980)
  • 「B. Blattabacterium punctulatus」ClarkとKambhampati 2003
  • 「B. Blattabacterium relictus」クラークとカンバンパティ 2003

ブラッタバクテリウムは、ノクティコラ属を除く、現在までに研究されたすべてのゴキブリ種に生息すると考えられている、絶対共生細菌の属である。 [ 3 ]シロアリの一種であるマストテルメス・ダーウィニエンシスにこの属が存在することから、シロアリとゴキブリは進化的に関連しているのではないかという推測が生まれ、後にこの説が確認された。 [ 4 ] [ 5 ]

多様性

B. cuenotiは伝統的にBlattabacterium属の唯一の種と考えられており[ 6 ]、 Blattabacterium属はBlattabacteraceae科の唯一の属でもあります[ 7 ]。しかし、 Cryptocercus属の異なるゴキブリ種に寄生する3つの新種が記載されています。

この古い（約1億5000万年前）属は、代謝遺伝子のコアセットを一貫して保持している。[ 8 ] GTDBによると、この属の多くの株は、配列レベルで十分に分岐しており、B. cuenotiだけでも約40の「種」を定義できるほどである。[ 9 ]

さらに、GTDBによって同じ科に分類されるほどこの属に近縁な新しい属も発見されている。Ca. " Karelsulcia "、Ca. " Uzinura "、Ca. " Walczuchella "はすべて昆虫の共生生物である。[ 9 ]

関数

ブラッタバクテリウムは、昆虫宿主の脂肪体（腹腔内の脂肪を蓄える組織）の脂肪細胞内に生息する。窒素の再利用において極めて重要な役割を果たしており、これは窒素に乏しい木材などの植物質を主食とする昆虫にとって重要である。昆虫において、尿酸はタンパク質代謝の老廃物である。宿主（および腸内細菌や真菌などの他の微生物叢）によって尿酸が尿素やアンモニアに分解された後、ブラッタバクテリウムはこれらの産物をグルタミン酸に変換することで窒素を再利用し、宿主からの他の原料を使って必須アミノ酸の全てと数種のビタミンを合成することができる。[ 10 ] [ 11 ]受精前の母親の卵子への感染によって宿主の次の世代に伝わると思われる。[ 12 ]宿主の脂肪体内のBlattabacteriumが枯渇すると尿酸が蓄積し、Blattabacteriumがプリン代謝の調節に役割を果たしている可能性が示唆された。[ 13 ]

伝染 ; 感染

一般的に昆虫の共生生物は垂直伝播し、母親が卵子の生殖細胞系列を通して子孫に共生生物を渡します。[ 14 ]そのため、 Blattabacteriumがどのように伝播する かを理解するには、宿主の生殖行動を理解することが重要です。

ゴキブリは、ゴキブリ目（Blattodea）と呼ばれる非常に多様な昆虫の目に属し、この目に属するゴキブリは多様な繁殖行動を示します。ほとんどのゴキブリは卵生で、環境内に卵を産みます。一部のゴキブリは卵胎生で、卵は孵化するまで母体内に留まります。[ 15 ]まれに、Diploptera punctataなどのゴキブリが胎生であることが観察されています。胚は母体内の卵嚢内で発育し、発育期間中は栄養を供給されます。[ 16 ]

参考文献

  1. ^ Kambhampati S (2010). 「ファミリー II. Blattabacteriaceae fam. nov.」 Krieg NR, Staley JT, Brown DR, Hedlund BP, Paster BJ, Ward NL, Ludwig W, Whitman WB (編). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology . 第4巻（第2版）. ニューヨーク、ニューヨーク州: Springer. p. 315.
  2. ^オランド AC、ファーブル R (1931)。 「 Blattabacterium cuenoti (Mercier) NGの構造細胞学、Blattides adipeux des Blattidesの共生生物」。Comptes Rendus des Séances de la Société de Biology (パリ)。107 : 752–754 .
  3. ^ Lo N, Beninati T, Stone F, Walker J, Sacchi L (2007年6月). 「Blattabacterium 内共生菌を持たないゴキブリ：系統学的に異なる属 Nocticola」 . Biology Letters . 3 (3): 327– 330. doi : 10.1098/rsbl.2006.0614 . PMC 2464682. PMID 17376757 .  
  4. ^ Zuckerman W (2011年4月16日). 「ゴキブリの秘密のスーパーパワー」 . New Scientist .
  5. ^ Lo N, Eggleton P (2011). 「シロアリの系統発生と共生生物との共分岐進化」Bignell D, Roisin Y, Lo N (編).シロアリの生物学：現代的総合. pp.  27– 50. doi : 10.1007/978-90-481-3977-4_2 .
  6. ^ Clark JW, Kambhampati S (2003年1月). 「Cryptocercus（Blattodea: Cryptocercidae）由来の共生細菌Blattabacteriumの系統学的解析、3つの新種の記載を含む」. Molecular Phylogenetics and Evolution . 26 (1): 82– 88. doi : 10.1016/S1055-7903(02)00330-5 . PMID 12470940 . 
  7. ^ブーン・DR、カステンホルツ・RW編（2001年）『バーギーの系統的細菌学マニュアル』第1巻『古細菌と深く分岐する光合成細菌』（第2版）ニューヨーク：シュプリンガー・フェアラーク。465  ～466頁。ISBN 978-0-387-98771-2。
  8. ^ Patiño-Navarrete R, Moya A, Latorre A, Peretó J (2013). 「Blattabacterium cuenotiの比較ゲノミクス：古代共生菌ゲノムの凍結遺産」 . Genome Biology and Evolution . 5 (2): 351– 361. doi : 10.1093 / gbe/evt011 . PMC 3590773. PMID 23355305 .  
  9. ^ a b「Blattabacterium Tree」 .ゲノム分類データベース (GTDB) . クイーンズランド大学. 2022年12月20日閲覧。
  10. ^ Sabree ZL, Kambhampati S, Moran NA (2009年11月). 「ゴキブリの共生菌Blattabacteriumによる窒素循環と栄養供給」 . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 106 (46): 19521– 19526. Bibcode : 2009PNAS..10619521S . doi : 10.1073 / pnas.0907504106 . PMC 2780778. PMID 19880743 .  
  11. ^ Patiño-Navarrete R, Piulachs MD, Belles X, Moya A, Latorre A, Peretó J (2014年7月). 「ゴキブリBlattella germanicaは、細菌内共生菌と共有する代謝経路を通じて尿酸から窒素を得る」. Biology Letters . 10 (7): 7. doi : 10.1098/rsbl.2014.0407 . PMC 4126632. PMID 25079497 .  
  12. ^カラスコ P、ペレス＝コバス AE、ファン デ ポル C、バイシェラス J、モヤ A、ラトーレ A (2014 年 6 月)。 「ゴキブリBlattella germanicaにおける腸内細菌叢の継承」。国際微生物学。17 (2): 99–109 .土井: 10.2436/20.1501.01.212。PMID 26418854。 
  13. ^ Jahnes BC, Sabree ZL (2020年6月). 「Blattodeaにおける宿主腸内微生物システムの栄養共生と生態」 . Current Opinion in Insect Science . 害虫と抵抗性 * 行動生態学. 39 : 35–41 . doi : 10.1016 /j.cois.2020.01.001 . PMID 32109859. S2CID 211565307 .  
  14. ^ Engelstädter J, Hurst GD (2009年12月). 「宿主の生殖を制御する微生物の生態と進化」. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics . 40 (1): 127– 149. doi : 10.1146/annurev.ecolsys.110308.120206 . ISSN 1543-592X . 
  15. ^ Hintze-Podufal C, Vetter R (1996-01-01). 「ゴキブリ種Blaptica dubia（Blattoidea: Blaberoidea: Blaberidae）における求愛行動と生殖周期のホルモン制御」. Entomologia Generalis . 20 (3): 169– 175. doi : 10.1127/entom.gen/20/1996/169 . ISSN 0171-8177 . 
  16. ^ Jennings EC, Korthauer MW, Hamilton TL, Benoit JB (2019年9月). 「母性栄養性の胎生期は、胎生ゴキブリDiploptera punctataにおける妊娠中のマイクロバイオーム獲得を制限する」 . Ecology and Evolution . 9 (18): 10601– 10614. doi : 10.1002/ece3.5580 . PMC 6787804. PMID 31624569 .  

さらに読む

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