Neocallimastigomycota jellemzők, taxonómia, táplálkozás, élőhely



Neocallimastigomycotas A kötelező endoszimbiotikus gombák megoszlása ​​a növényevő kérődzők és nem kérődzők emlősök emésztőrendszerében, valamint a növényevő hüllőkben. Ezek lehetnek egysejtűek vagy többsejtűek, és lobogott spórákkal rendelkezhetnek (zoosporák).

Egészen a közelmúltig a Chytridiomicota menedékjogán belüli rendnek tekintették, de 2007-ben a csoportot a szélső kategóriába emelték. Jelenleg 8 nemzetségre oszlik, és körülbelül 20 fajt írtak le.

A neocallimastigomycota fajok anaerob körülmények között alakulnak ki, amelyekhez speciális, a hidrogénoszomnak nevezett organellák vannak. Ezek az organellák az aerob körülmények között élő szervezetekben hasonló funkciókat látnak el a mitokondriumokkal szemben.

Életciklusuk során zoosporákat alkotnak, amelyek a növényi anyaghoz ragadnak. Később ezek titkosak és csíráznak. Ahogy fejlődnek, sporangiákat alkotnak, amelyek új zoosporokat fognak teremteni.

Ez a gombacsoport fontos szerepet játszik a növényevő emésztőrendszerének komplex ökológiájában. Emellett potenciálisan hasznos enzimeket állítanak elő a biotechnológiában, amelyeket az állati takarmány-formulákban emésztőként használtak.

index

  • 1 Általános jellemzők
  • 2 Metabolizmus és biológiai hatás
    • 2.1 Biotechnológiai alkalmazások
  • 3 Phylogeny és taxonómia
    • 3.1 Műfajok
  • 4 Táplálkozás
  • 5 Élőhely
    • 5.1 Fogadó fajok
  • 6 Szaporodás
    • 6.1 A növényi anyag kolonizációja
    • 6.2 Csírázás és szöveti behatolás
  • 7 Referenciák

Általános jellemzők

A neokallimasztigomikóta kötelezõ endoszimbiotikus organizmusok, azaz nem találhatók szabad életben, hanem mindig a növényevő állatok emésztõrendszeréhez kapcsolódnak. A többsejtű gombákhoz sejtszerűek.

A sporangiákat kifejlődő vegetatív talliokat állítanak elő, amelyekből egy vagy több flagella zoosporok származnak. A gyógynövények bendőjében elhelyezkedő zoosporákat eredetileg protozónak minősítették.

Ha a spórák 90% -ának egyetlen lobogója van, és a fennmaradó 10% -át kettő-négy flagellának kell tekinteni, a zoosporák nem szétesnek. A többlevelű csoportok több mint négy flagella zoosporával rendelkeznek, és egyes fajokban legfeljebb 17 flagellát figyeltek meg.

A Neocallimastigomycotas ismert ragadozói, mint például a protozoonok, támadják a zoosporákat és olyan enzimeket termelnek, amelyek lebontják a gomba sejtfalait..

Metabolizmus és biológiai hatás

Néhány érdekes adaptáció, amelyet ezek a gombák anaerob környezetben fejlesztenek ki. Nem mutatnak mitokondriákat, citokrómokat és az oxidatív foszforilációs ciklus néhány biokémiai jellemzőjét.

Ehelyett a mitokondriumokhoz hasonló, speciálisan hidrogénoszomokhoz hasonló szervei vannak, amelyek a glükóz metabolizmusából származó sejtenergiát termelnek oxigén nélkül..

A hidrogénoszomokban lévő hidrogénáz metabolikus hulladékként hidrogént, CO2-t, formiátot és acetátot termel. Ezek a vegyületek a laktáttal és az etanollal együtt a fermentáció fő végtermékei.

Ezeket a növényi sejtfal poliszacharidok anaerob gombás lebomlásából és erjedéséből állítják elő.

Biotechnológiai alkalmazások

A neocallimastigomycota növényi rostok lebontására való képessége jelentős biológiai szerepet tölt be számukra számos növényevő, főleg kérődzők táplálékában..

Ebben az értelemben tapasztalták, hogy az étrendben anaerob gombák kiegészítőket adnak hozzá, nagyon jó eredményekkel.

Nem kérődző állatok, például tyúkok esetében a gombaellátás nem hatékony. Ez valószínűleg annak köszönhető, hogy nem képesek túlélni az ilyen típusú állatok emésztőrendszerében.

Mindazonáltal jó eredmény volt, hogy közvetlenül a Neocallimastigomycotas által előállított enzimeket adják hozzá az étrend-kiegészítőkhöz..

A Neocallimastigomycotas biokémiai képességei is potenciálisan hasznosak a biotechnológiában a lignocellulóz bioenergia termékekké történő átalakítására..

Phylogeny és taxonómia

A Neocallimastigomycotot eredetileg Chytridiomicotasnak minősítették. Ezt követően, figyelembe véve a morfológiai, ökológiai és ultrastrukturális karaktereket, megkapta az éltartományt.

Ismertek körülbelül 8 nemzetség és 20 faj a neokallimasztigomikóta, bár számos, még nem osztályozott izolátumról számoltak be.

áruk

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces és Piromyces, Szálas, elágazó rizoidális talusuk van sporangiával. -ban Anaeromyces a thallus policentrikus (számos sporangia), és nem szaggatott zoosporák.

Neocallimastix monocentrikus (egyetlen sporangium), multiflágált zoosporákkal. Orpinomyces Policentrikus talus és sokoldalú zoosporák vannak. Piromyces monocentrikus talus és uniflageladas zoosporas.

Két nemzetség, amely a hagymás vegetatív szorítósejtekből (bulbikus micélium) és sporangiából álló talli. Caecomyces és Cyllamyces.

Különbözőek, mert Caecomyces van egy vagy nagyon kevés zoosporangia, amely közvetlenül a hagymás sejteken növekszik, vagy egy egyszerű sporangiofor végén. Cyllamyces elágazó sporangioforokban több sporangiát termel.

Két új műfaj javasolt (Oontomyces és Buwchfawromyces) molekuláris információs bázissal.

táplálás

Ezek a gombák lebontják a növények sejtjeiben jelenlévő cellulózot és hemicellulózt, amelyek fogyasztják az őket körülvevő növényeket..

Fontos szerepet játszanak ezeknek a fajoknak az emésztési folyamatában, a cellulóz, hemicellulolitikus, glikolitikus és proteolitikus enzimek termelése miatt, amelyek lebontják a növényi szöveteket..

élőhely

A neocallimastigomycota nem szabad élet. Ezek a kérődzők vagy nem kérődzők növényevőjeinek bendője, hátsó és széklet anaerob környezetében találhatók..

Fogadó fajok

Ezek főként kérődző emlősökben találhatók, mind háziasított (juh, kecske, tehén és lovak), mind vadon élő emlősök (jak, zebrák, zsiráfok, gazellák, majmok, elefántok, orrszarvúk, víziló, bölény, láma, kenguru, többek között). Ők is élnek növényevő hüllők, mint például a zöld leguán.

reprodukció

A növényi anyag kolonizációja

A bendőbe belépő növényi anyagot a sporangiákból felszabaduló zellóporok gyarmatosítják.

A zoosporákat a növényi anyaghoz kemotaktikusan orientálták (a növényi törmelék által kibocsátott cukrok kémiai jeleit követve). Ezután kiadják a zászlójukat és a titkát.

Csírázás és szöveti behatolás

A csírázást egy csíráztató cső kibocsátásával érik el, ahol az ellentétes vége, ahol a flagellum volt.

A ciszták fejlődése eltérő a monocentrikus és policentrikus fajokban. A monocentrikus fajokban a magok a cisztában maradnak, és anukleáris rizoidokat termelnek (magok nélkül). A ciszta egyetlen sporangiumot képez (endogén fejlődés)..

A policentrikus fajokban olyan magvakból álló rizoidokat állítanak elő, amelyek több sporangiát hoznak létre (exogén fejlődés).

A ciszták rizomicelliókat termelnek, amelyek növekszik, és mélyen behatolnak a növények szövetébe. Ezek olyan enzimeket szekretálnak, amelyek a növényi szöveteket emésztik, és a sporangia előállításához szükséges tápanyagokat kapják.

Amikor a sporangium érlelődik, egy-80 zoosporát bocsát ki. A gombák főként a növények érrendszeri szövetei, és annál szálasabbak az étrend, annál nagyobb a gombák populációja.

Úgy véljük, hogy a neokallimasztigomikóta fertőzéses struktúrákon keresztül levegővel fertőzi a gazdaszervezeteket.

referenciák

  1. Bauchop T. (1981). Az anaerob gombák a bendőszálas emésztésben. Mezőgazdaság és környezetvédelem 6 (2-3): 339-348.
  2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt és G Beakes. (2010). Anaerob gombák: Neocallimastigomycota. IMA Fungus 1 (2): 181-185.
  3. Gruninger, RJ., AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, A Tsang, T McAllister és MS Elshahed. (2014) Anaerob gombák (Neocallimastigomycota phylum): a taxonómia, az életciklus, az ökológia, a szerep és a biotechnológiai potenciál megértése. FEMS Microbiol Ecol 90: 1-17.
  4. Liggenstoffer A S, NH Youssef, MB Couger és MS Elshahed. (2010). Az anaerob bél gombák (Neocallimastigomycota) fenogenetikus sokfélesége és közösségi szerkezete kérődző és nem kérődző növényfajokban. Az ISME 1-11. 
  5. Powell MJ és PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota és Neocallimastigomycota. 6. fejezet: 141-175. -ban: D.J. McLaughlin és J.W. Spatafora (szerk.) Szisztematika és evolúció, 2nd Kiadás Mycota VII. Rész A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 p.
  6. Wang X, X Liu és JZ Groenewald. (2016). Az anaerob gombák phylogenye (Neocallimastigomycota). Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87-103.