Willaertia – Wikipedia

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Willaertia /ˈwɪləɹʃə/ ist eine Gattung nicht-pathogener, frei lebender, thermophiler Amöben in der Familie der Vahlkampfiidae.[1]

Ursprünglich im Jahr 1984 von Johan De Jonckheere entdeckt, wurde festgestellt, dass ihr Lebenszyklus, wie der anderer Heterolobosianer, zwischen 3 verschiedenen Stadien wechselt: einer Zyste, einer Amöbe und einer temporären begeißelten Phase.[2]Willaertia lebt in einer Vielzahl von Umgebungen und wurde in den letzten Jahren untersucht, um möglicherweise ein Biozid für Legionella pneumophila.[3]

Etymologie[edit]

Der Gattungsname Willaertia wurde vom ursprünglichen Entdecker De Jonckheere vorgeschlagen und in Erinnerung an Dr. Eddy Willaert benannt.[1]

Geschichte[edit]

Willaertia wurde erstmals 1984 von Johan F. De Jonckheere beschrieben, der zunächst zwei Stämme aus einer Probe von Rinderkot und drei weitere Stämme aus Boden- und Wasserproben entdeckte.[1] Allein durch die Morphologie hat De Jonckheere festgestellt, dass W. magna unterscheidet sich von anderen Mitgliedern der Familie Vahlkampfiidae wie Naegleria, mit dem es sehr eng verwandt ist.[1] Zu diesen morphologischen Unterschieden gehörten die Größe des Zystenstadiums, die Anfälligkeit für das Medikament Berenil, morphologische Unterschiede im amöboiden Stadium und das offensichtliche Fehlen eines begeißelten Stadiums.[1] Die Besonderheit von Willaertia wurde später durch Genomanalysen bestätigt. 1989 entdeckte De Jonckheere auch ein temporäres Geißelstadium von Willaertia.[2] Während der 5-Jahres-Frist, in der Willaertia beschrieben worden war, aber kein Flagellatstadium bekannt war, erforschten R. Michel und W. Raether auch Willaertia ohne es zu wissen.[4] Sie konnten bei einer Amöbe ein begeißeltes Stadium induzieren, aber sie stellten fest, dass es sich um eine eigene Gattung handelt, weil eines der Hauptmerkmale des Originals Willaertia Beschreibung war das Fehlen einer begeißelten Bühne. Michel und Raether nannten diese Gattung Protonaeglerie und der Organismus Protonaegleria westphali.[4] Als De Jonckheere 1989 die begeißelte Bühne des Willaertia,[2] er hat das festgestellt P. westphali und W. magna waren tatsächlich die gleichen Arten. Im Jahr 1999 bestätigte eine genetische Analyse, dass De Jonckheere Recht hatte.[5] Seitdem gelten die beiden Namen als Synonyme, Willaertia magna aus Prioritätsgründen der richtige Name für die Verwendung ist.

Lebensraum und Ökologie[edit]

Willaertia ist eine thermophile Amöbe und kann bei hohen Temperaturen von bis zu 44° Celsius wachsen.[3] Obwohl es an verschiedenen Orten zu finden ist, lebt es normalerweise in Thermalbädern.[1] Die Originalprobe von Willaertia wurde im Rinderkot gefunden,[1] es wurde gezeigt, dass der Vahlkampfiid auch in Süßwasser, Hundedarm und Boden lebt.[6]

Willaertia Es hat sich gezeigt, dass es sich von verschiedenen Mikroorganismen in seiner Umgebung ernährt, einschließlich Bakterien und Pilzen, die es phagozytieren kann. Es hat eine Vorliebe für bestimmte Bakterien gezeigt, wie z Legionella pneumophila wenn es verfügbar ist.[3] Es wurde festgestellt, dass es nicht pathogen für Pflanzen, Tiere oder Menschen ist.[6][4][7]

Beschreibung des Organismus[edit]

Willaertia hat 3 verschiedene Lebensstadien, darunter ein amöboides Stadium, ein temporäres begeißeltes Stadium und ein Zystenstadium, zwischen dem es wechselt.[2]Willaertia Amöben sind groß, oft zwischen 50-100 µm.[1] Als typische Heterolobosea haben sie bei Bewegung eruptive Pseudopoden, und als typische Vahlkampfiiden bilden sie aufgrund zytoplasmatischer Verschiebungen ein prominentes Uroid.[1]Willaertia Es wurde beobachtet, dass Amöben kugelförmige und längliche Mitochondrien aufweisen, die eine ungewöhnliche Crista-Formation aufweisen, die durch perforierte Platten gekennzeichnet ist, die entweder in parallelen oder abwechselnd gepackten Röhren angeordnet sind.[1] Sie besitzen Golgi-ähnliche Säckchen, aber es fehlen die klassischen Golgi-Dictyosomen.[1] Willaertia ist oft mehrkernig, kann aber auch einzeln kernig sein und im Trophozoitenstadium sehr prominente perinukleare Granula aufweisen.[1] Sie besitzen auch 5 prominente osmiophile perinukleäre Kügelchen, denen eine Begrenzungsmembran fehlt.[1] Innerhalb des Kerns ist der Nukleolus groß, aber locker organisiert.[1] Ein klarer Unterschied zu Naegleria ist das Fehlen der interzonalen Körper während der Kernteilung.[1] Bis jetzt wurde keine sexuelle Fortpflanzung beobachtet, jedoch wurde eine asexuelle Fortpflanzung sowohl im begeißelten als auch im amöboiden Stadium beschrieben.[2]

Das temporäre begeißelte Stadium ist oft zwischen 16,5 und 25 µm groß mit einem mittleren Zellvolumen von 2500 µm3.[2] Es weist normalerweise 4 Flagellen auf und es fehlt ein Zytosom, ihre Größe und Struktur können jedoch variieren.[2][8] Primäre Flagellaten bilden sich direkt aus Trophozoiten und neigen dazu, sich anfangs als Kugeln zu präsentieren und langsam eine eher eiförmige Form anzunehmen, während sie sich nach hinten oft leicht abflachen, wenn sie beweglich werden.[2] Während der Reifung des begeißelten Stadiums schlüpfen die Geißeln in 2 Paaren.[2] Wenn die Zelle etwa die Hälfte ihrer reifen Größe erreicht hat, sind die vier Geißeln gleich lang.[2] Wie das amöboide Stadium sind sie zur asexuellen Teilung fähig.[2] Der Kern verschiebt sich zur Vorderwand und behält seine perinukleären Granula.[2]

Auf der Oberfläche der Zyste werden einige Oberflächenantigene mit denen der Gattung geteilt Naegleria, ein weiteres Mitglied der Familie Vahlkampfiidae.[2] Zwischen 18-21 µm Durchmesser, Willaertia Zysten sind für Vahlkampfiiden groß und haben zahlreiche Poren mit einer lockeren Ektozyste.[1] Die Poren werden durch einen Porenstopfen verschlossen und bleiben kugelförmig, es sei denn in der Kultur, wenn gezeigt wurde, dass sie aufgrund der Kompression polygonal erscheinen.[1] Die oben erwähnten perinukleären Granula verschwinden, wenn das Amöboid in das Zystenstadium reift.[1] Die Zyste hat eine sehr dicke raue Wand, die mit Lipidkügelchen und abgerundeten Mitochondrien übersät ist.[1]

Genetik[edit]

Das Genom von Willaertia magna ist die vierte, die innerhalb der Familie Vahlkampfiidae sequenziert wurde.[5] Es wurde festgestellt, dass das Genom 36,5 Megabasen mit 18.519 vorhergesagten Basen enthält, was kleiner ist als das von Naegleria gruberi aber größer als das von Naegleria fowleri.[9] Der Guanin-Cytosin (GC)-Gehalt beträgt 25 %, was niedriger ist als der der eng verwandten Naegleria das einen GC-Gehalt von 36% hat.[9] Mit einer phylogenetischen Analyse basierend auf dem partiellen 18S rRNA-Gen wurde festgestellt, dass W. magna war am engsten verwandt mit Naegleria Spezies.[9]

Von den 13.571 sequenzierten Proteinen W. magna wurde festgestellt, dass 67,7% davon mit Eukaryoten und 5,1% mit Bakterien geteilt werden.[9] Derzeit ist die Anzahl der Chromosomen unbekannt, obwohl sie auf 15-23 geschätzt wurde.[10] Es wurde vermutet, dass die Chromosomenform kreisförmig ist, obwohl dies nicht bestätigt wurde. Jüngste Forschungen haben gezeigt, dass die höchste Anzahl von Genen innerhalb der W. magna Genom sind an posttranslationalen Modifikationen beteiligt (1.060 Gene).[9]

Praktische Bedeutung[edit]

Kürzlich wurde die Anwendung bestimmter Stämme von W. magna als Biokontrollmittel oder Biozide verwendet werden. Die W. magna Der Stamm C2c Maky hat eine einzigartige Fähigkeit bewiesen, in der Lage zu sein, Legionella pneumophila Stämme.[3] Als Erreger der Legionärskrankheit L. pneumophila kann für den Menschen ein ziemliches Problem sein, da es oft im Kühlturmwasser vorkommt. Aufgrund der hohen Temperaturen in den Kühltürmen W. magna, da es thermophil ist, tut es recht gut und hat die Fähigkeit zu wachsen, eine Eigenschaft, die die meisten Organismen nicht besitzen.[3]L. pneumophila verwendet oft andere Amöben als Vektoren, um sich zu verbreiten, aber W. magna kann den Erreger in den Nahrungsvakuolen vollständig verdauen.[3]W. magna wurde als sicherer Kandidat für diese Art der Anwendung angesehen, da es sich um eine nicht pathogene Amöbe sowohl für Menschen als auch für Tierarten handelt. Dies wurde durch genetische Analysen weiter bestätigt und würde den Einsatz chemischer Biozide verringern, wenn sie umgesetzt werden.[3]

Derzeit werden weitere Untersuchungen durchgeführt, um herauszufinden, ob W. magna kann auch als Biokontrollmittel gegen Krankheitserreger in Pflanzen verwendet werden, die gegen Fungizide resistent sind, zum Beispiel Rostpilze, die sowohl Sojabohnen als auch Weizen befallen.

Liste der Arten[edit]

  • Willaertia magna De Jonckheere 1984

Verweise[edit]

  1. ^ ein B C D e F g h ich J k l m n Ö P Q R S De Jonckheere JF, Dive DG, Pussard M, Vickerman K (1984). “Willaertia magna gen. nov., sp. Nov. (Vahlkampfiidae). Eine thermophile Amöbe, die in verschiedenen Habitaten vorkommt”. Protistologie. 20 (1): 5–13.
  2. ^ ein B C D e F g h ich J k l m Robinson BS, Christy PE, De Jonckheere JF (Januar 1989). „Ein temporäres Flagellatenstadium (Mastigoten) in der vahlkampfiiden Amöbe Willaertia magna und seine mögliche evolutionäre Bedeutung“. Biosysteme. 23 (1): 75–86. mach:10.1016/0303-2647(89)90010-5. PMID 2624890.
  3. ^ ein B C D e F g Hasni I, Jarry A, Quelard B, Carlino A, Eberst JB, Abbe O, Demanèche S (Februar 2020). “Willaertia magna C2c Maky”. Krankheitserreger. 9 (2): 105. doi:10.3390/pathogens9020105. PMC 7168187. PMID 32041369.
  4. ^ ein B C Michel R., Raether W. (November 1985). „Protonaegleria westphali gen. nov., sp. nov. (Vahlkampfiidae) eine thermophile Amöbo-Flagellate, die aus Süßwasserhabitaten in Indien isoliert wurde“. Zeitschrift für Parasitenkunde. 71 (6): 705–13. mach:10.1007/BF00926796.
  5. ^ ein B Brown S, De Jonckheere JF (Februar 1999). „Eine Neubewertung der Amöbengattung Vahlkampfia basierend auf SSUrDNA-Sequenzen“. Europäische Zeitschrift für Protistologie. 35 (1): 49–54. mach:10.1016/S0932-4739(99)80021-2.
  6. ^ ein B Niyyati M, Lorenzo-Morales J, Haghi AM, Valladares B (2009). “Isolierung von Vahlkampfiiden (Willaertia magna) und Thecamöben aus Bodenproben im Iran”. Iranisches Journal für Parasitologie. 4 (1): 48–52.
  7. ^ Hasni, Issam; Chelkha, Nisrine; Baptiste, Emeline; Mameri, Mouh Rayane; Lachuer, Joel; Plasson, Fabrice; Colson, Philippe; La Scola, Bernhard (2019-12-04). “Untersuchung der potentiellen Pathogenität von Willaertia magna durch Untersuchung des Transfers von Bakterien-Pathogenitätsgenen in ihr Genom”. Wissenschaftliche Berichte. 9 (1): 18318. doi:10.1038/s41598-019-54580-6. ISSN 2045-2322.
  8. ^ De Jonckheere JF, Brown S (März 1995). “Willaertia minor ist eine Art von Naegleria”. Europäische Zeitschrift für Protistologie. 31 (1): 58–62. mach:10.1016/S0932-4739(11)80357-3.
  9. ^ ein B C D e Hasni I, Chelkha N, Baptiste E, Mameri MR, Lachuer J, Plasson F, et al. (Dezember 2019). “Untersuchung der potentiellen Pathogenität von Willaertia magna durch Untersuchung des Transfers von Bakterien-Pathogenitätsgenen in ihr Genom”. Wissenschaftliche Berichte. 9 (1): 18318. Bibcode:2019NatSR…918318H. mach:10.1038/s41598-019-54580-6. PMC 6892926. PMID 31797948.
  10. ^ De Jonckheere JF (Januar 1989). „Variation der elektrophoretischen Karyotypen unter Naegleria spp“. Parasitologische Forschung. 76 (1): 55–62. mach:10.1007/BF00931073. PMID 2622896.