カルソネラ・ルディ

カンディダトゥス・カルソネラ・ルディ
科学的分類
ドメイン：	細菌
門：	シュードモナス綱
綱：	ガンマプロテオバクテリア
目	未分類
属	カンジダトゥス・カルソネラ
種：	カンジダトゥス・カルソネラ・ルッディ
学名
カンジダトゥス・カルソネラ・ルッディ タオら 2000

「カンディダトゥス・カルソネラ・ルディ」は、絶対共生ガンマプロテオバクテリア^{[ 1 ]}であり、特徴付けられた細菌の中で最も小さいゲノムの1つである。^{[ 2 ]}

^これは、レイチェル・カーソンにちなんで名付けられたCandidatus Carsonella属から記載された最初の種^{であり、2022年2月時点}で唯一の種です。^{[ 3 ] [ 4 ]}

内部共生

この種は、キジラミとして知られる師管液を食べる昆虫のすべての種に存在する内部共生生物です。^{[ 5 ] [ 6 ]}内部共生生物は、 バクテリオームとして知られる特殊な構造で発生します

C. ruddii は宿主昆虫に対して完全に寄生的な関係にあるわけではなく、宿主に必須アミノ酸を供給している。そのため、真核細胞のミトコンドリアと同様に、細胞内共生菌から進化した細胞小器官へと進化していると考えられる。^{[ 7 ]}

ゲノム

2006年、エノキの葉柄虫こぶキジラミ（Pachypsylla venusta ）のCa. C. ruddii株Pv（Carsonella-Pv）のゲノムが、日本の理化学研究所とアリゾナ大学で解読されました。ゲノムは159,662塩基対の環状染色体で構成され、多くの重複遺伝子と短縮された遺伝子長を伴う高いコード密度（97%）を持つことが示されました。予測遺伝子数は182で、これも記録上最も少ない数でした（NCBI-Genome）。比較対象として、自由生活生物の中で最も小さいゲノムを持つMycoplasma genitaliumのゲノムは521遺伝子です。生命に必須と考えられている多くの遺伝子が欠落しているようで、この種が細胞小器官のような地位を獲得した可能性を示唆しています。^{[ 2 ]}

配列が決定された時点では、C. ruddiiは特徴付けられた細菌種の中で最も小さいゲノムを持つと考えられていました。^{[ 8 ]} Nasuia deltocephalinicolaは現在、知られている中で最小の細菌ゲノム（112kb）を持つと考えられています。^{[ 9 ]}

C. ruddiiとその関連種は遺伝子喪失が活発に起こっていると思われる。^{[ 10 ]}

参考文献

1. Spaulding, AW; von Dohlen, CD (1998). 「キジラミ（半翅目：腹鼻類）における細菌内共生菌の系統学的特徴と分子進化」 . Molecular Biology and Evolution . 15 (11): 1506– 1513. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a025878 . PMID  12572614
2. 中鉢A、山下A、東H、石川H、ダンバーH、モランN、服部M (2006). 「細菌内部共生生物カルソネラ菌の 160 キロベースのゲノム」。科学。314 (5797): 267.土井: 10.1126/science.11​​34196。PMID 17038615。S2CID 44570539。  
3. “分類ブラウザ (「Candidatus Carsonella ruddii」)” . www.ncbi.nlm.nih.gov。
4. Schoch, CL; Ciufo, S; Domrachev, M; Hotton, CL; Kannan, S; Khovanskaya, R; Leipe, D; Mcveigh, R; O'Neill, K; Robbertse, B; Sharma, S; Soussov, V; Sullivan, JP; Sun, L; Turner, S; Karsch-Mizrachi, I (2020年1月1日). 「NCBIタクソノミー：キュレーション、リソース、ツールに関する包括的なアップデート」 .データベース: The Journal of Biological Databases and Curation . 2020 . doi : 10.1093/database/baaa062 . PMC 7408187 . PMID 32761142 .  
5. Thao, MyLo L.; Moran, Nancy A.; Abbot, Patrick; Brennan, Eric B.; Burckhardt, Daniel H.; Baumann, Paul (2000年7月). 「キジラミ類とその主要な原核生物内共生菌の共種分化」 .応用環境微生物学. 66 (7): 2898– 2905. Bibcode : 2000ApEnM..66.2898T . doi : 10.1128 / aem.66.7.2898-2905.2000 . PMC 92089. PMID 10877784 .  
6. Thao, ML (2001). 「atpAGDとrpoCに基づく垂直伝播キジラミ内共生菌（Candidatus Carsonella ruddii）の系統発生解析：16S-23S rDNA由来の系統発生との比較」Current Microbiology . 42 (6): 419–21 . doi : 10.1007/ s002840010240 . PMID 11381334. S2CID 20069209 .  
7. トルトラ(1)、フンケ(2)、ケース(3)、ジェラール・J(1)、バーデル・R(2)、クリスティーン・L(3) (2016)。微生物学: 入門(第 12 版)。アメリカ：ピアソン。 p. 315.ISBN​ 978-0321929150。
8. モラン、ナンシー A.；ベネット、ゴードン M.（2014年9月8日）「極小のゲノム」 Annual Review of Microbiology . 68 (1): 195–215 . doi : 10.1146/annurev-micro-091213-112901 . PMID 24995872 
9. Bennett, GM; Moran, NA (2013年8月5日). 「Small, Smaller, Smallest: The Origins and Evolution of Ancient Dual Symbioses in a Shile-Feeding Insect」 . Genome Biology and Evolution . 5 (9): 1675– 1688. doi : 10.1093/gbe/ evt118 . PMC 3787670. PMID 23918810 .  
10. Sloan, DB; Moran, NA (2012年7月19日). 「キジラミのゲノム縮小と一次および二次共生細菌の共進化」 . Molecular Biology and Evolution . 29 (12): 3781– 3792. doi : 10.1093/molbev/mss180 . PMC 3494270. PMID 22821013 .  

外部リンク

• サイエンティフィック・アメリカン– 小さなゲノムは形成中の細胞小器官を反映する可能性がある