스피로플라스마

Spiroplasma
스피로플라스마
Spiro.jpg
옥수수 스턴트 스피로플라스마(Philoplasma)가 인조세포에서 나온다.TEM에서 관측된 두꺼운 섹션(0.4마이크로미터)75,000배 확대.
과학적 분류 e
도메인: 박테리아
망울: 미코플라스마토타
클래스: 몰리쿠테스
순서: 미코플라스마목
패밀리: 미코플라스마과
속: 스피로플라스마
사글리오 외, 1973년
클라데스[1]

스피로플라스마는 세포벽이 없는 작은 박테리아의 집단인 몰리쿠테스의 속이다.스피로플라스마는 다른 몰리쿠테스의 단순한 신진대사, 기생 생활방식, 프라이드 에그 군집 형태학, 작은 게놈을 공유하지만 마이코플라스마와 달리 독특한 헬리컬 형태학을 가지고 있다.그것은 나선형 모양을 하고 있고 코르크따개모양으로 움직인다.많은 스피로플라스마는 곤충의 내장이나 용혈에서 발견되는데, 곤충들이 숙주 번식을 조작하거나 내시경검사로 숙주를 방어할 수 있다.스피로플라스마도 식물의 발판에 있는 질병을 유발하는 물질이다.스피로플라스마는 까다로운 유기체로 풍부한 배양 배지를 필요로 한다.전형적으로 그들은 30 °C에서는 잘 자라지만 37 °C에서는 잘 자라지 않는다.특히 스피로플라스마 미룸을 비롯한 몇몇 종은 37℃(인체온도)에서 잘 자라 젖을 짜는 쥐에게 백내장과 신경학적 손상을 일으킨다.스피로플라스마의 가장 잘 연구된 종은 생식조작기 및 방어충 공생인 스피로플라스마 폴소니이, 감귤 고집병의 원인물질인 스피로플라스마 쿤켈리, 옥수수 스턴트병의 원인물질인 스피로플라스마 쿤켈리 등이다.

인간의 병원성

주로 아래에 요약된 프랭크 바스티앙의 연구로 인해 전염성 해면상뇌병증(TSE)의 식이학에서 스피로플라스마의 역할에 대한 몇 가지 논란이 있는 증거가 있다.TSE를 위한 프리온 모델은 매우 널리 받아들여진 반면, 다른 연구자들은 이 연구를 복제하는 데 실패했다.[2]2006년의 한 연구는 최고의 작은 동물 스크래피 모델(햄스터)에서 스피로플라스마의 역할을 반박하는 것으로 보인다.[3]바스티안 외(2007) 이 도전에 대응해 스크랩-액체 조직으로부터 스피로플라즈마 종을 격리시켜 세포가 없는 배양액에서 배양하고 루미닌 물질에서 감염성을 입증했다.[4]

곤충 공생

많은 스피로플라스마 균주는 드로소필라 종의 수직으로 전이된 내시섬비온으로, 울바키아와 유사한 다양한 숙주변환 메커니즘을 가지고 있다.이러한 변종은 스피로플라즈마 폴소니 쇄골에서 나온 것으로 숙주 피트니스에 중요한 영향을 미칠 수 있다.드로소필라 네오테스타세아의 S. poulsoni 변종은 기생성 네마토드로부터 숙주를 보호한다.이러한 상호 작용은 방어적 공생의 한 예로서, 공생의 적합성이 숙주의 적합성과 복잡하게 결부되어 있다.D. neotestacea S. poulsonii는 또한 기생 말벌에 의한 침입으로부터 파리 숙주를 방어한다.[5][6]S.poulsonii가 네마토드와 기생 말벌을 공격하는 메커니즘은 리보솜 불활성화 단백질(RIPs)이라고 불리는 독소의 존재에 의존하는데, 이는 사르신이나 리신과 유사하다.[7]이 독소들은 RRNA 백본과 아데닌 사이의 N-글리코시드 결합을 분리함으로써 사르신-리신 루프라 불리는 진핵 28s 리보솜 RNA에서 보존된 아데닌 부위를 제거한다.[7]스피로플라스마 연합은 유전적 공생들을 진화 패턴에서 중요한 동인으로 간주하려는 증가하는 움직임을 강조한다.[8][9]

드로소필라 멜라노가스터의 S.poulsoni 변종은 파라시토이드 말벌도 공격할 수 있지만, 일차적으로 방어적인 공생으로 간주되지는 않는다.이 D. 멜라노가스터 스피로플라스마(MSRO라 한다)가 Y를 함유한 정자에 의해 수정된 D. 멜라노가스터 난자를 죽이기 때문이다.이러한 생식 조작 방식은 암컷 파리가 수컷 파리에 비해 생식 출력이 크기 때문에 공생동물에게 유익하다.이 남성 킬링의 유전적 근거는 2018년에 발견되어, 이 박테리아가 어떻게 남성 특정 세포를 목표로 삼았는지에 대한 수십 년 된 미스터리를 풀었다.[10]세계보건연구소와의 인터뷰에서, 박사는.하루모토 도시유키씨는 이번 발견이 성별로 숙주 세포 기계에 영향을 미치는 박테리아 이펙터 단백질의 첫 번째 예이며, 남성 살해의 원인을 설명하기 위해 확인된 첫 번째 내시경적 요소라고 말했다.따라서 공생, 성 결정, 진화의 분야에 큰 영향을 끼쳐야 한다.[11]

드로소필라 너머, 아피스의 스피로플라즈마, 번데기, 시트리, 미룸, 폴소니 성단 등은 벌, 개미, 딱정벌레, 나비 등 많은 곤충과 절지동물에서 발견된다.[1][12]수컷 킬링은 무당벌레 하모니아 아크시리디스의 스피로플라스마(Spiroplasma)와 평범한 호랑나비에서도 발견된다.평범한 호랑나비에서는 그 결과가 분화로 이어졌다.[13]

식물병

스피로플라스마 씨트리(Spiroplasma citri)는 시트러스 속 종에 영향을 미치는 식물성 질병인 시트러스 완고한 질병의 원인 물질이다.[14]그것은 영향을 받은 식물의 인장을 감염시켜 과일 기형을 유발한다.스피로플라스마 쿤켈리(Spiroplasma Kunkelii)는 식물 성장을 저해하는 옥수수 등의 병인 옥수수 스턴트병(Connon Straints Spiroplasma)의 원인 물질로 불리기도 한다.스피로플라스마 쿤켈리는 미국의 옥수수 생산량이 500억 달러가 넘는 산업이기 때문에 주요한 경제적 위험을 나타낸다.[15]스피로플라스마 시트리와 스피로플라스마 쿤켈리 둘 다 리프호퍼에 의해 전염된다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b Ballinger, Matthew J.; Moore, Logan D.; Perlman, Steve J.; Stabb, Eric V. (31 January 2018). "Evolution and Diversity of Inherited Spiroplasma Symbionts in Myrmica Ants". Applied and Environmental Microbiology. 84 (4). doi:10.1128/AEM.02299-17. PMC 5795062. PMID 29196290.
  2. ^ Leach, R.H.; Matthews, W.B.; Will, R. (June 1983). "Creutzfeldt-Jakob disease". Journal of the Neurological Sciences. 59 (3): 349–353. doi:10.1016/0022-510x(83)90020-5. PMID 6348215. S2CID 3558955.
  3. ^ Alexeeva, I.; Elliott, E. J.; Rollins, S.; Gasparich, G. E.; Lazar, J.; Rohwer, R. G. (3 January 2006). "Absence of Spiroplasma or Other Bacterial 16S rRNA Genes in Brain Tissue of Hamsters with Scrapie". Journal of Clinical Microbiology. 44 (1): 91–97. doi:10.1128/JCM.44.1.91-97.2006. PMC 1351941. PMID 16390954.
  4. ^ Bastian, Frank O.; Sanders, Dearl E.; Forbes, Will A.; Hagius, Sue D.; Walker, Joel V.; Henk, William G.; Enright, Fred M.; Elzer, Philip H. (1 September 2007). "Spiroplasma spp. from transmissible spongiform encephalopathy brains or ticks induce spongiform encephalopathy in ruminants". Journal of Medical Microbiology. 56 (9): 1235–1242. doi:10.1099/jmm.0.47159-0. PMID 17761489.
  5. ^ Jaenike, J.; Unckless, R.; Cockburn, S. N.; Boelio, L. M.; Perlman, S. J. (8 July 2010). "Adaptation via Symbiosis: Recent Spread of a Drosophila Defensive Symbiont". Science. 329 (5988): 212–215. Bibcode:2010Sci...329..212J. doi:10.1126/science.1188235. PMID 20616278. S2CID 206526012.
  6. ^ Haselkorn, Tamara S.; Jaenike, John (July 2015). "Macroevolutionary persistence of heritable endosymbionts: acquisition, retention and expression of adaptive phenotypes in". Molecular Ecology. 24 (14): 3752–3765. doi:10.1111/mec.13261. PMID 26053523. S2CID 206182327.
  7. ^ a b Ballinger, Matthew J.; Perlman, Steve J.; Hurst, Greg (6 July 2017). "Generality of toxins in defensive symbiosis: Ribosome-inactivating proteins and defense against parasitic wasps in Drosophila". PLOS Pathogens. 13 (7): e1006431. doi:10.1371/journal.ppat.1006431. PMC 5500355. PMID 28683136.
  8. ^ Jaenike, John; Stahlhut, Julie K.; Boelio, Lisa M.; Uncless, Robert L. (January 2010). "Association between Wolbachia and Spiroplasma within Drosophila neotestacea: an emerging symbiotic mutualism?". Molecular Ecology. 19 (2): 414–425. doi:10.1111/j.1365-294X.2009.04448.x. PMID 20002580. S2CID 46063874.
  9. ^ Koch, Hauke; Schmid-Hempel, Paul (29 November 2011). "Socially transmitted gut microbiota protect bumble bees against an intestinal parasite". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (48): 19288–19292. Bibcode:2011PNAS..10819288K. doi:10.1073/pnas.1110474108. PMC 3228419. PMID 22084077.
  10. ^ Harumoto, Toshiyuki; Lemaitre, Bruno (May 2018). "Male-killing toxin in a bacterial symbiont of Drosophila". Nature. 557 (7704): 252–255. Bibcode:2018Natur.557..252H. doi:10.1038/s41586-018-0086-2. PMC 5969570. PMID 29720654.
  11. ^ Papageorgiou, Nik (5 July 2018). "Mystery solved: The bacterial protein that kills male fruit flies".
  12. ^ Tsushima, Yusuke; Nakamura, Kayo; Tagami, Yohsuke; Miura, Kazuki (April 2015). "Mating rates and the prevalence of male‐killing Spiroplasma in Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae)". Entomological Science. 18 (2): 217–220. doi:10.1111/ens.12113. S2CID 83582284.
  13. ^ Jiggins, F. M.; Hurst, G. D. D.; Jiggins, C. D.; Schulenburg, J. H. G. v d; Majerus, M. E. N. (2000). "The butterfly Danaus chrysippus is infected by a male-killing Spiroplasma bacterium". Parasitology. 120 (5): 439–446. doi:10.1017/S0031182099005867. PMID 10840973. S2CID 34436795.
  14. ^ Yokomi, Raymond K.; Mello, Alexandre F. S.; Saponari, Maria; Fletcher, Jacqueline (February 2008). "Polymerase Chain Reaction-Based Detection of Spiroplasma citri Associated with Citrus Stubborn Disease". Plant Disease. 92 (2): 253–260. doi:10.1094/PDIS-92-2-0253. PMID 30769379.
  15. ^ "Use of Spectral Vegetation Indices for Detection of European Corn Borer Infestation in Iowa Corn Plots Science Inventory US EPA". Cfpub.epa.gov. Retrieved 2019-02-12.
  16. ^ Ramírez, A. S.; Rosas, A.; Hernández-Beriain, J. A.; Orengo, J. C.; Saavedra, P.; de la Fe, C.; Fernández, A.; Poveda, J. B. (July 2005). "Relationship between rheumatoid arthritis and Mycoplasma pneumoniae: a case–control study". Rheumatology. 44 (7): 912–914. doi:10.1093/rheumatology/keh630. PMID 15814575.

외부 링크