エプロニピシウム

「カンディダトゥス・エプロニピシウム」
科学的分類
ドメイン：
細菌
門:
バシロタ
クラス：
クロストリジウム
注文：
ラキノスピラレス
家族：
セルロース科
属:
「カンディダトゥス・エプロニピシウム」
訂正。モンゴメリーとポラック 1988
タイプ種
「カンジダトゥス・エプロニピシウム・フィセルソニ」
訂正。モンゴメリーとポラック 1988
種
  • 「Ca. E. fishelsoni」
  • 「Ca. E. viviparum」
同義語
  • 「Ca. Epulopiscium」（原文ママ）Montgomery and Pollak 1988

Candidatus Epulopiscium属は、クロハギと共生関係にあるグラム陽性細菌の属です。この細菌は異常に大きく、体長は0.2～0.7 mm（200～700 μm）に及ぶものが多く知られています。 1999年にThiomargarita namibiensisが発見されるまで、 Epulonipiscium属が最大の細菌と考えられていました。 [ 1 ] [ 2 ] Epulonipiscium属は現在でも最大の従属栄養細菌です。

エプロニピシウム（Epulonipiscium）は、一般的に「エプロス」と呼ばれ、その大きな体の大きさに加え、形態的に多様で、極めて倍数性が高い。[ 3 ]エプロスは、微生物の胞子形成に似た、特定の細胞が細胞内子孫を形成できるという独特の生殖戦略も有する。さらに、いくつかのエプロスの形態は胞子形成を示す。

この細菌は研究室で培養することにはまだ成功していないが、科学者たちは顕微鏡的、系統学的、ゲノム的分析を通じて エプロニピシウムについてより深い理解を得ている。

命名と発見

エプロニピシウムはラテン語で「魚の宴の客」を意味し、epulo（「饗宴の客」または「宴の客」）とpiscium（「魚の」）に由来する[ 4 ]。この生物はクロハギの腸管内から発見された。エプロニピシウムの細胞は、その巨大なサイズと特異な超微細構造に基づき、 当初は原生生物に分類されていた。

当初、エプロニピシウム属の個体群は単一種と考えられており、1988年にモンゴメリー（共同発見者の一人）とポラックによってEpulopiscium fishelsoniという学名が付けられました。この種名fishelsoniは、ポーランド生まれのイスラエル人魚類学者レフ・フィシェルソン氏に敬意を表して名付けられました。 [ 5 ] [ 6 ]フィシェルソン氏は、 1985年に紅海で褐色クロハギの腸管を研究中にこの発見を行った研究グループの一員でした。[ 7 ]

しかしその後、アンゲルトと共同研究者らはrRNA遺伝子配列の比較により、 Epulopiscium fishelsoniは系統学的に異なる2つの細菌群から構成されていることを示しました。 [ 1 ]その後の研究では、これらの共生生物と宿主であるクロハギとの関係が明らかにされました。

生理

エプロニピシウムの最大の細胞は肉眼で確認できます。しかし、その大きさゆえに、エプロニピシウムの細胞は他の細菌に比べて体積に対する表面積の比率が小さいため、それを補う必要があります。際立った特徴の一つは細胞膜で、有効表面積を増やすために多くのひだがあります。

さらに、エプロニピシウム細胞は極めて倍数性が高く、個体には数十万コピーのゲノムが含まれています。細菌は真核生物のように細胞骨格輸送ではなく拡散輸送に依存しているため、この極端な倍数性により、細胞内の多数の部位で遺伝子産物が産生され、必要な場所で生体分子が生産されます。

再生

エプルノピシウム属B型の生活環[ 8 ]

エプロニピシウム属の最も大型の形態は、独特な胎生生殖を示す。この珍しい派生的な胞子形成形態は、1個から12個の娘細胞を生成し、親細胞内で成長し、最終的に親細胞が溶解して死滅するまで続く。[ 9 ] [ 10 ]これらの細胞は、生殖に二分裂を利用しないように見える。一部の形態では、胞子形成によって生殖を行う。[ 11 ]しかし、二分裂と胞子形成 によって生殖する小型の形態も存在する。

バチルス門に属する他の細菌（枯草菌やクロストリジウム属など）では胞子形成が広く見られるが、胞子形成は通常、標準的な繁殖形態ではなく、過密状態、環境中の毒素の蓄積、あるいは飢餓によって引き起こされる。複数の胞子の形成は、系統学的にエプロニピシウムと近縁のメタバクテリウム・ポリスポラなどの他の大型腸内共生細菌でも観察されている。[ 2 ]胞子形成は細菌を二分裂よりもはるかに外部環境から保護するため、この特異な生活環の進化は、細菌が宿主から宿主へと移動することを助けていると考えられている。

共生

エプロンピシウム属（Epulonipiscium）とその宿主であるクロハギは、栄養的に共生関係にあると示唆されています。エプロンピシウム属（Epulonipiscium）は、藻類やデトリタスを食べるクロハギでのみ発見されています。エプロンピシウム属（Epulonipiscium）は、魚の消化を助けると考えられています。[ 12 ]しかし、科学者はエプロンピシウムをその自然生息地以外で 培養することができていません。

参照

参考文献

  1. ^ a b Angert ER, Clements KD, Pace NR (1993年3月). 「最大の細菌」. Nature . 362 ( 6417): 239– 241. Bibcode : 1993Natur.362..239A . doi : 10.1038/362239a0 . PMID  8459849. S2CID  4242187 .
  2. ^ a b Angert ER, Brooks AE, Pace NR (1996年3月). 「Metabacterium polysporaの系統解析：最大細菌Epulopiscium属における娘細胞産生の進化的起源への手がかり」 . Journal of Bacteriology . 178 (5): 1451– 1456. doi : 10.1128/jb.178.5.1451-1456.1996 . PMC 177821. PMID 8631724 .  
  3. ^ Hutchison E, Yager NA, Taw MN, Taylor M, Arroyo F, Sannino DR, Angert ER (2018年1月). 「発達段階は、極めて倍数性の巨大細菌Epulopiscium sp. タイプBにおける染色体の分離パターンと配列に影響を与える」 . Molecular Microbiology . 107 (1): 68– 80. doi : 10.1111/mmi.13860 . PMID 29024073 . 
  4. ^ Prescott LM, Sherwood LM, Woolverton CJ (2006). 「原核細胞の構造と機能」(PDF) . Microbiology . p. 43.
  5. ^ Goren M (2013). 「レフ・フィシェルソン教授、高名で尊敬される生物学者 1923-2013」.イスラエル生態学進化ジャーナル. 59 (3): 164. doi : 10.1080/15659801.2013.899808 .
  6. ^ 「レフ・フィシェルソン名誉教授」。テルアビブ大学生命科学部動物学科。
  7. ^ Fishelson, Lev; Montgomery, W. Linn; Myrberg, Arthur A. (1985年7月). 「紅海産熱帯性草食クロハギ（アカントゥリダエ科：硬骨魚類）の腸管における特異な共生関係」. Science . 229 (4708): 49– 51. Bibcode : 1985Sci...229...49F . doi : 10.1126/science.229.4708.49 . PMID 17795131 . 
  8. ^ Mendell JE, Clements KD, Choat JH, Angert ER (2008年5月). 「大型細菌における極度の倍数性」 .米国科学アカデミー紀要. 105 (18): 6730– 6734. doi : 10.1073/pnas.0707522105 . PMC 2373351. PMID 18445653 .  
  9. ^ Angert ER, Clements KD (2004年2月). 「Epulopisciumにおける細胞内子孫の開始」.分子微生物学. 51 (3): 827– 835. doi : 10.1046/j.1365-2958.2003.03869.x . PMID 14731282. S2CID 19426788 .  
  10. ^ 「細菌における二分裂およびその他の形態の生殖：一部のFirmicutes属細菌による細胞内子孫の生産」 Epulopisciumウェブサイト。コーネル大学微生物学部。
  11. ^ Angert ER (2005年3月). 「細菌における二分裂の代替手段」. Nature Reviews. Microbiology . 3 (3): 214– 224. doi : 10.1038/nrmicro1096 . PMID 15738949. S2CID 8295873 .  
  12. ^ Pollak PE, Montgomery WL (1994-08-01). 「巨大細菌（Epulopiscium fishelsoni）は草食性クロハギ（Acanthurus nigrofuscus）の消化酵素活性に影響を与える」.比較生化学・生理学 パートA：生理学. 108 (4): 657– 662. doi : 10.1016/0300-9629(94)90352-2 . ISSN 0300-9629 . 

さらに読む

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