ブフネラ・アフィディコラ
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| ブフネラ・アフィディコラ | |
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| 宿主細胞内の ブフネラ・アフィディコラ | |
科学的分類 | |
| ドメイン： | 細菌 |
| 王国： | シュードモナダティ |
| 門: | シュードモナドタ |
| クラス： | ガンマプロテオバクテリア |
| 注文： | 腸内細菌科 |
| 家族： | エルウィニア科 |
| 属: | ブフネラ・マンソン他 1991 |
| 種： | B.アフィディコラ |
| 二名法名 | |
| ブフネラ・アフィディコラ マンソンら 1991 [ 1 ] | |
ブフネラ・アフィディコラはシュードモナドタ亜綱に属し、ブフネラ属唯一の種である。アブラムシの主要な内部共生菌であり、エンドウヒゲナガアブラムシ（Acyrthosiphon pisum）において研究されている。 [ 2 ]ブフネラは、大腸菌などの現代の腸内細菌科細菌に類似した、自由生活性のグラム陰性祖先。ブフネラは直径3μmで、グラム陰性細胞壁など、腸内細菌科細菌の重要な特徴の一部を有する。しかし、他のほとんどのグラム陰性細菌とは異なり、ブフネラは外膜にリポ多糖を生成する遺伝子を欠いているアブラムシとの長い関係と、厳密に垂直伝播するため交差が制限されるため、嫌気呼吸、アミノ糖、脂肪酸、リン脂質、複合炭水化物の合成に必要な遺伝子が欠失している。 [ 3 ]これにより、既知の生物の中で最も小さいゲノムの一つであるだけでなく、遺伝的に最も安定したゲノムの一つでもある。 [ 3 ]
アブラムシとの共生関係は1億6000万年から2億8000万年前に始まり、 [ 4 ]母性伝播と共種分化を経て存続してきた。アブラムシは60～80個の菌細胞を含む二葉のバクテリオームを発達させており、その中にアブラムシに付随するブフネラのライフサイクルが限定されている。 [ 5 ]成熟したアブラムシは推定560万個のブフネラ細胞を保有している。ブフネラは調節因子を失っており、トリプトファンなどのアミノ酸の過剰生産を続けている。各バクテリオームには、細胞膜由来の複数の小胞、すなわちシンビオソームが含まれている。
ゲノム
様々なブフネラ属細菌のゲノムの大きさは600～650kbの範囲で、500～560種類のタンパク質をコードしています。多くのブフネラ属細菌は、1～2個のプラスミド（2.3～11kb）も含んでいます。[ 6 ]
アボットとモラン（2002）は、多くの共生生物と同様に、天疱瘡（Pemphigus obesinymphae ）のブフネラは比較的高い遺伝的浮動（すなわち、全生物と比較して）を起こしていることを明らかにした。これは、遺伝子多型が極めて低く、いくつかの非同義変異体が存在することから明らかである。[ 7 ]
ブフネラと植物ウイルス
ブフネラはまた、ウイルスの外殻に結合してアブラムシの体内でウイルスを保護するタンパク質であるシンビオニンを産生することで、植物ウイルスの伝播を促進します。これにより、ウイルス粒子が生き残り、アブラムシが次に吸血する際に別の植物に感染する可能性が高まります。[ 4 ]
歴史
ブフネラは、ポール・バウマンと彼の大学院生によって、ポール・ブフナーにちなんで命名されました。共生細菌の最初の分子生物学的特徴解析は、バウマンによってブフネラを用いて行われました。ブフネラに関する初期の研究は、後に多くの昆虫群の共生生物の研究へとつながり、ポール・バウマンとリンダ・バウマン、ナンシー・モラン、セラップ・アクソイ、ロイ・グロスなど、多くの研究者が共同でアブラムシ、ツェツェバエ、アリ、ヨコバイ、コナカイガラムシ、コナジラミ、キジラミなどの共生生物を研究しました。
参考文献
- ^ 「ブフネラ」。命名法における地位のある原核生物名の一覧。2018年4月28日閲覧。
- ^ Douglas, AE (1998年1月). 「昆虫-微生物共生における栄養相互作用：アブラムシと共生細菌ブフネラ」 . Annual Review of Entomology . 43 (1): 17– 37. doi : 10.1146/annurev.ento.43.1.17 . ISSN 0066-4170 . PMID 15012383 .
- ^ a b Gil, Rosario; Sabater-Muñoz, Beatriz; Latorre, Amparo; Silva, Francisco J.; Moya, Andrés (2002). 「ブクネラ属菌における極端なゲノム縮小：共生生活に必要な最小限のゲノムに向けて」 . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 99 ( 7): 4454– 4458. doi : 10.1073/ pnas.062067299 . ISSN 0027-8424 . JSTOR 3058325. PMC 123669. PMID 11904373 .
- ^ a b Banerjee, S; Hess, D; Majumder, P; Roy, D; Das, S (2004). 「Allium sativum 葉凝集素とカラシナアブラムシの細菌内共生菌から単離された特異的受容体タンパク質のシャペロニン群との相互作用」 . The Journal of Biological Chemistry . 279 (22): 23782–9 . doi : 10.1074/jbc.M401405200 . PMID 15028723 .
- ^ Baumann, Paul (2005年10月). 「植物吸汁昆虫の細菌細胞関連共生菌の生物学」 . Annual Review of Microbiology . 59 (1): 155– 189. doi : 10.1146/annurev.micro.59.030804.121041 . ISSN 0066-4227 . PMID 16153167 .
- ^ヴァン・ハム、ローランド CHJ;カメルベーク、ジュディス。パラシオス、カルメン。カロライナ州ラウセル。アバスカル、フェデリコ。バストーラ、ウーゴ;フェルナンデス、ホセ M.ヒメネス、ルイス。ポスティゴ、マリーナ (2003-01-21)。 「 Buchnera aphidicolaにおける還元的ゲノム進化」。アメリカ合衆国国立科学アカデミーの議事録。100 (2): 581–586 .土井: 10.1073/pnas.0235981100。ISSN 0027-8424。PMC 141039。PMID 12522265。
- ^キルヒベルガー, ポール C.; シュミット, マリアン L.; オックマン, ハワード (2020-09-08). 「細菌ゲノムの創意工夫」. Annual Review of Microbiology . 74 (1). Annual Reviews : 815– 834. doi : 10.1146/annurev-micro-020518-115822 . ISSN 0066-4227 .
- Pérez-Brocal V, Gil R, Ramos S, Lamelas A, Postigo M, Michelena J, Silva F, Moya A, Latorre A (2006). 「小さな微生物ゲノム：長きにわたる共生関係の終焉？」Science . 314 (5797): 312–3 . doi : 10.1126/science.1130441 . PMID 17038625 . S2CID 40081627 .
- ダグラス, AE (1998). 「昆虫-微生物共生における栄養相互作用：アブラムシと共生細菌ブフネラ」. Annual Review of Entomology . 43 : 17–38 . doi : 10.1146/annurev.ento.43.1.17 . ISSN 0066-4170 . PMID 15012383 .
外部リンク
