디플로네메과

Diplonemidae
디플로네메과
Scanning electron micrograph of "Diplonema papillatum"
Diplonema papillatum의 전자 마이크로그래프
과학적 분류
도메인:
에우카리오타
(랭킹되지 않음):null
굴삭기
망울:
외글레노조아
클래스:
디플로네메아
순서:
디플로네미다속
패밀리:
디플로네메과

캐벌리어-스미스 1993 에멘드.애들 외 2019년
속
동의어
  • 스쿠자 1948년 카발리에-스미스 1993년

디플로네메과는 바다에 있는 플랑크톤 유기체의 보다 다양하고 흔한 집단들 중 하나일 수 있는 분절된 단세포 원자의 가족이다.비록 이 가문은 현재 디플로네마, 린초푸스, 헤미스타시아라는 세 개의 명명된 제네바로 구성되어 있지만, 여전히 이름이 알려지지 않은 수천 개의 제네라가 존재할 가능성이 있다.[1]유기체는 일반적으로 무색하고 길쭉한 형태인데, 아패피 주머니에서 두 개의 플라겔라가 나온다.[2]그들은 조각난 선형 DNA로 구성된 큰 미토콘드리아 게놈을 가지고 있다.[3] 이러한 비코딩 시퀀스는 대량으로 전이되어야 하며, 이는 eukaryotes에 알려진 가장 복잡한 변환 후 편집 과정 중 하나가 된다.null

어원

'디플로네미대'라는 단어는 그리스어로 2를 뜻하는 '디플로'와 실을 뜻하는 '네마트'에서 유래했다.함께, 디플로네미대는 대략 '두 개의 실'로 번역되는데, 아마도 이 유기체의 특징인 두 개의 플라겔라를 가리킬 것이다.null

지식의 역사

그리이스만과 스쿠자에 의해 1900년대에 행해진 일차 연구들은 처음에 디플로네마과(또는 더 구체적으로는 디플로네마와 린초푸스 택사)를 우글레니드와 함께 분류했다.이는 두 집단이 메타볼리, 운동, 미세관 재응력 공급 기구와 같은 우글렌체와 많은 형태학적 유사성을 공유했기 때문이다.[4]그러나, 이 결론은 디플로네미드가 모든 우글레네이드들이 공유하는 특징적인 특징들이 부족했기 때문에, 일부 논란에 부딪혔다.[5]대신, 그들은 우글레노조안 망울에 놓였고, 키네토플라스틱과 우글렌이드와 이 세론을 공유했다.[6]이후 핵 18S rRNA 분석을 통해 린초푸스와 디플로네마를 디플로네마과에 포함시킨 것이 확인되었다.[7]현재로 보면 린초푸스와 디플로네마는 '클래식' 디플로네미아과에 속하며, 헤미스타시아는 '비클래식' 디플로네미아과에 속한다.null

최근, 디플로네메과가 우글렌지드나 키네토플라스틱과 더 밀접하게 연관되어 있는지에 대한 논란이 있었다.세포질 열충격 단백질 분석 후에야 디플로네미드와 키네토플라스틱 사이의 자매 관계가 제안되었다.[5]이는 디플로네메과가 키네토플라스틱 성분의 특징인 기능성 이플라이스 리더 RNA를 보유하고 있다는 사실을 발견한 계통생리학적 분석을 통해 더욱 뒷받침됐다.[8]덧붙여 아미노산 트립토판은 키네토플라스틱과 디플로네미드에서는 코돈 TGA에 의해 인코딩되는 반면, 우글렌이드에서는 일반 코돈이 대신 사용된다.[5]null

그럼에도 불구하고, 키네토플라스틱과 디플로네미드의 유사성에도 불구하고, 두 세자는 여전히 서로 구별된다.디플로네메과는 여전히 키네토플라스틱이 부족하며 키네토플라스틱에서는 볼 수 없는 독특한 양발 영양 단계를 가지고 있다.현재 키네토플라스틱은 디플로네메과의 자매 집단으로 간주되고 있다.null

비록 디플로네메과 안에는 세 개의 이름만 있는 제네라가 있지만, 최근 TARA 해양 탐험대에 의해 수행된 환경 염기서열 분석은 잠재적으로 수천 개의 제네라가 있다고 결론지었고,[1] 펠라릭 디플로네메과는 바다에서 가장 다양한 플랑크톤 진핵생물이라는 것을 암시한다.null

해비타트와 생태학

비록 디플로네메과는 일반적으로 포식동물이지만, 어떤 종들은 기생적인 생명 전략을 보여준다.[3]디플로네미대는 해양과 담수환경에서 풍부한 다양성을 보이며, 그 깊이에 따라 상대적 풍부함이 증가한다.[9]이러한 서로 다른 환경에 존재하는 디플로네미드는 유전적으로 구별되며, 약간 다른 생활방식을 보여준다.'클래식' 디플로네미드(즉, 디플로네마와 린초푸스)는 벤트히드인 반면, 헤미스타시아를 포함하는 해양 디플로네미드는 플랑크톤이다.[2]null

잠재적으로 수천 종의 알려지지 않은 해양 디플로네메스과가 있으며, 이 다양성은 깊이에 따라 고도로 층화되었다.비록 분자 염기서열 분석은 이 이름 없는 해양 디플로네메과들의 존재를 확인해주지만, 그들의 형태학과 생활방식에 관한 정보는 존재하지 않는다.[1]해양 디플로네메과는 바다에서 가장 풍부하고 유전적으로 다양한 원생동물(그리고 잠재적으로 진핵생물)인 만큼 수생생태계에서 핵심적인 역할을 하고 있다는 강한 함의가 있다.현재 이 정확한 역할은 알려지지 않았다.null

유기체 설명

형태학과 해부학

고전 디플로네미드(즉, 디플로네마와 린초푸스)는 색깔이 없고 모양이 길다.그것들은 길이가 약 20 μm이며 혈장막 아래에 미세관층을 가지고 있다.[10]그것과 인접해 있는 미토콘드리온은 원판형 크리스테를 가지고 있다.[6]그들은 또한 길이가 같은 두 개의 플라겔라를 가지고 있는데, 둘 다 근축봉이 부족하다.[2]두 개의 기초체는 아급 주머니에서 유래하며, 이 주머니는 인접한 급유 기구와 합쳐진다.[4]이 급수 장치는 많은 음식물 쓰레기통에 둘러싸여 있고 마이크로 관으로 강화되어 있다.[10]null

비클래식 디플로네메과(즉, 비클래식 디플로네메과)헤미스타시아)는 크기가 다양하지만 고전적인 디플로네미드와 많은 형태학적 측면을 공유한다.그러나 이들 해양 디플로네메과는 분자분석을 통해서만 존재 여부가 확인되는 등 대개의 해양 디플로네메과는 한 번도 본 적이 없다.[2]null

비록 디플로네메과는 우글레니드처럼 펠리콜라 스트립을 가지고 있지 않지만, 그들은 여전히 메타볼리를 통해 이동한다.[3]null

디플로네메과는 또한 글리콜리틱과 글루코네제닉 효소를 페록시솜에 구획화시키는 것을 보여준다.이러한 오르간젤을 글리코솜이라고 하며, 기네토플라스틱인 자매 택손과도 공유되는 특징이다.[11]null

라이프 사이클

디플로네메과는 감수분열과 관련된 유전자가 발견되었기 때문에 성생식이 가능하다.[12]해양 디플로네미드는 성적으로 생식하는 것처럼 보이지만, 유글레노조아인들이 성적인 과정을 거의 보여주지 않기 때문에 디플로네미대 생식에 대해서는 별로 알려져 있지 않다.[5]null

유전학

디플로네메과는 매우 독특한 미토콘드리아 DNA 배열을 가지고 있다.디플로네메과는 큰 미토콘드리아 게놈을 가지고 있지만, 이것들은 완전한 크기의 유전자를 가지고 있지 않다.대신, 그들의 미토콘드리아 DNA는 크기가 다른 선형 유전자 파편들로 구성되어 있다.각각의 조각은 반복과 불완전으로 가득 차 있기 때문에 개별적으로 유전자를 위한 코드를 만들 수 없다.대신, 파편들은 그들만의 특별한 트랜스 스플라이싱 기계를 사용하여 함께 옮겨지고 잘게 쪼개진다.[3]일단 함께 쪼개지면, 그 대본은 인식 가능한 RNA가 되기 위해 광범위한 편집을 거친다.이것은 우라실-삽입, 뉴클레오티드 디니메이션 또는 대체에 의해 이루어지며, 결국 완전히 성숙하고 번역 가능한 대본을 생성한다.[13]null

디플로네메대 게놈은 분열된 리더 RNA 유전자를 포함하고 있는데, 이는 핵 표현 중에 mRNA 스플라이소솜에 의존하는 트랜스 스플라이싱의 사용을 확인하는 것이다.null

디플로네미드는 특히 시아노박테리아와 프로테오박테리아에서 발견되는 갭3 유전자를 가지고 있다.이는 유글레노이드에서 디플로네미드가 분리한 후 횡방향 유전자 전이 때문일 가능성이 높다.[14]현재까지, 이것은 박테리아에서 진카리오테로 횡방향 유전자가 전이되는 가장 대표적인 사례 중 하나이며, 생화학적 능력의 디플로네미드 획득에 시사하는 바가 있을 수 있다.null

분류학

비록 현재 12종 미만의 명명된 종으로 이루어져 있지만, 수천 종의 미지의 디플로네메과 종의 존재가 확인되었다.[1]null

참조

  1. ^ a b c d Flegontova, Olga; Flegontov, Pavel; Malviya, Shruti; Audic, Stephane; Wincker, Patrick; De Vargas, Colomban; Bowler, Chris; Lukeš, Julius; Horák, Aleš (2016). "Extreme Diversity of Diplonemid Eukaryotes in the Ocean". Current Biology. 26 (22): 3060–3065. doi:10.1016/j.cub.2016.09.031. PMID 27875689.
  2. ^ a b c d Gawryluk, Ryan M.R.; Del Campo, Javier; Okamoto, Noriko; Strassert, Jürgen F.H.; Lukeš, Julius; Richards, Thomas A.; Worden, Alexandra Z.; Santoro, Alyson E.; Keeling, Patrick J. (2016). "Morphological Identification and Single-Cell Genomics of Marine Diplonemids". Current Biology. 26 (22): 3053–3059. doi:10.1016/j.cub.2016.09.013. PMID 27875688.
  3. ^ a b c d Lukeš, Julius; Flegontova, Olga; Horák, Aleš (2015). "Diplonemids". Current Biology. 25 (16): R702–R704. doi:10.1016/j.cub.2015.04.052. PMID 26294177.
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