Buchnera aphidicola (original) (raw)
بوشنرية (بالإنجليزية: Buchnera) هو أحد أجناس المتقلبات من عائلة الأمعائيات ويضم النوع الوحيد (بالإنجليزية: Buchnera aphidicola).
| Property | Value |
|---|---|
| dbo:abstract | بوشنرية (بالإنجليزية: Buchnera) هو أحد أجناس المتقلبات من عائلة الأمعائيات ويضم النوع الوحيد (بالإنجليزية: Buchnera aphidicola). (ar) Buchnera aphidicola je druh bakterie ze skupiny Enterobacteriaceae. Je primárním endosymbiontem (P-endosymbiontem) mšic a žije ve vezikulech jejich , kterých je v jedné mšici 60-80 a z nichž se při množení hostitele přenáší přes hemolymfu do oplozeného vajíčka. Buňky buchnery jsou gramnegativní, kulovitého tvaru, v průměru velké 2 – 5 μm. Změna velikosti průměru ani objemu buňky v závislosti na stáří mšice není signifikantní, velikost buchner v mšicích starých 10 dní je zhruba stejná jako v mšicích starých 50 dní. Pro svého hostitele je Buchnera důležitá například syntézou esenciální aminokyseliny tryptofanu nebo vitamínu . Naopak geny pro neesenciální aminokyseliny chybí, buchnery využívají produkty obsažené v cytoplazmě mycetocytů. U mšice makové (Aphis fabae) bylo zkoumáno množství esenciálních aminokyselin, které Buchnera hostiteli poskytuje. Relativně nejvíce poskytuje fenylalanin (z vyrobeného množství 0,28×10−15 molů denně jedna buňka buchnery poskytne 76 %), nejvíce syntetizuje leucin (z 0,33×10−15 molů hostitel využije 74 %). U většiny esenciálních aminokyselin mšice využije nadpoloviční většinu vyrobeného množství, výjimkou je tryptofan (z 0,02×10−15 molů hostitel využije 19 %). Buchnera kmene APS má 54 genů kódujících bílkoviny pro syntézu všech aminokyselin esenciálních pro mšice. Buchnera má stejně jako ostatní P-endosymbionti značně redukovaný genom včetně ztráty genů pro reparaci DNA. Buchnera je ale jediný známý organismus, který ztratil i gen recA (recBCD zůstaly zachovány), gen, který je nejzásadnější součástí systému pro homologní , opravy a údržbu DNA. Přítomný ale nefunkční gen je ještě znám z genomu pouhých dvou bakterií ze skupiny Mollicutes. Ty mají gen recA zkrácený na prvních 390 nukleotidů, či jinak pozměněn, a tak nedostačující. Na rozdíl od jiných gramnegativních bakterií Buchnera neprodukuje žádné polyaminy s výjimkou spermidinu, který vyrábějí enzymy kódované geny speD a speE. Chybí i významné polyaminy ostatních prokaryot jako putrescin či kadaverin. Obsah spermidinu je nejvyšší u mladých mšic. Buchnera také postrádá lipopolysacharidy ve své vnější buněčné membráně. Chybí jí také geny motA a motB, které jsou důležité pro aktivitu bičíku. Naopak zástupci dobře prozkoumaného kmene APS si ponechali aparát pro glykolýzu. Jak je pro P-endosymbionty charakteristické, společně s redukcí genomu se snižuje obsah GC. U kmene APS činí zhruba 26 %. Pro buchneru je charakteristické, že ve větší míře exprimuje geny pro proteiny tepelného šoku. Mezi ně patří groEL (57,3 kDa), groES (10,3 kDa), což jsou chaperony , resp. (zvané někdy ), dnaK (Hsp70), dnaJ nebo rpoH. RpoH je gen pro σ32, σ-faktor, který spouští expresi genů tepelného šoku tím způsobem, že se při zvýšení teploty uvolní z komplexu s pomocným proteinem dnaJ a ten pak umožňuje vazbu RNA-polymerázy k promotorům proteinů tepelného šoku. Z nich je nejvíce produkován groEL, groES i dnaKJ jsou v buňce zastoupeny v podstatně nižších koncentracích. Buchnera totiž proteiny groEL exprimuje i při normální teplotě. Mšice při teplotě 23 °C stará 9 dní obsahuje 1,6×105 molekul groEL na μm3 objemu buňky. To je podobné množství jako u E. coli při teplotě 46 °C. Nadprodukce groEL je pro buchnery prospěšná z několika důvodů. Část proteinu přechází do hemolymfy mšice. Zde může obalovat virové částice rostlinných virů (luteoviru), které se sem dostávají ze zažívacího traktu mšice, která se živí šťávami napadané rostliny. Viry jsou tak zachovány v infekční formě a přes slinné žlázy mšice se mohou přesunout na jinou rostlinu. Infikované rostliny mají větší podíl živin ve šťávě, jejich přenos je tedy pro mšici a tudíž i pro její symbionty výhodný. Další výhoda pro buchneru z nadprodukce groEL může plynout z obecné vlastnosti chaperonů skládat právě translatované proteiny do funkční terciární struktury. Chaperony tak mohou částečně kompenzovat akumulované substituce aminokyselin, ke kterým častěji dochází právě v redukovaném genomu P-endosymbiontů, kde chybí některé proteiny důležité pro reparaci DNA. Protein groEL buchnery je v pořadí aminokyselin z 85,8 % shodný s groEL u E. coli. Strukturou je s groEL u E. coli shodný, je také složen ze 14 podjednotek, které – stejně jako u E. coli – vytvářejí dva kruhy o sedmi jednotkách. Dříve byl nazýván symbionin, zkráceně symL, groES pak symS. Stejně jako u E. coli mají proteiny groEL a groES společný groESL (symSL), ze kterého se transkribuje mRNA dlouhá 2,1 kb. U kmene APS buchnery není groEL (na rozdíl od např. menšího genomu kmene Cc) popsán v databázi GenBank, odpovídá mu však gen mopA, který přirozeně chybí v chromozomech s groEL.Buchnera je polyploidní, obsahuje kolem 120 kopií genomu na buňku. Kromě chromozómů obsahuje i několik plazmidů. V nich se nacházejí např. geny pro syntézu tryptofanu či leucinu (geny leuABCD nalezené v plazmidu pLeu některých kmenů buchnery).Buchnera byla objevena u řady druhů mšic, pravděpodobně žije u většiny druhů, některé druhy tribu ji však postrádají a místo ní mají houbovité mikroorganismy, tedy Eukaryota. Genom je přečtený zatím u čtyř kmenů: APS , Bp, Cc, Sg. Jsou také přečteny genomy kmenů 5A a Tuc7, oba z Acyrthosiphon pisum. Počet protein kódujících genů je variabilní, nejvíce jich má kmen APS (564; další kmeny z druhu Acyrthosiphon pisum se mu počtem genů velmi podobají), daleko nejméně pak Cc (357). Tento kmen již není schopen zastávat některé biosyntetické procesy důležité pro hostitele (syntéza tryptofanu či riboflavinu), jeho činnost nahrazuje sekundární symbiont , taktéž člen skupiny Enterobacteriaceae. Počet bází v genomu kmene Cc se blíží horní hranici známé u mitochondrií suchozemských rostlin a podobnými organelami se tyto buchnery možná v budoucnu stanou, pokud ovšem nevymřou. Porovnání genomů ostatních kmenů buchnery ale naopak ukazuje velkou stabilitu genomu – při srovnání kmenů Sg a APS nebylo nalezeno žádné získání genu či přeskupení chromozomu za posledních 50 až 70 milionů let. Soužití buchnery s mšicemi je evolučně staré. Infikace předka mšic bakterií, ze které se vyvinuly dnešní buchnery, se odehrálo před 160–280 milióny lety, nebo v této době alespoň vznikl horizontální přenos těchto bakterií. Buchnera má shodnou fylogenezi s mšicemi i na velmi nízké úrovni. Od E. coli Buchnera divergovala před zhruba 420 miliony lety. Kromě buchnery se v tělech mšic vyskytují různí sekundární endosymbionti, často také ze skupiny Enterobacteriaceae. Např. u kalifornských mšic druhu Acyrthosiphon pisum byl pomocí PCR nalezen S-endosymbiont (nazvaný PASS – pea aphid secondary symbiont) u téměř 88 % jedinců. U téhož druhu mšice byl nalezen i exkluzivní kmen rickettsie (PAR – pea aphid rickettsia) podle sekvencí 16S rDNA příbuzný druhu . S-endosymbiontů mšic je celá řada. Fukatsu objevil S-endosymbionta mšic rodu (YSMS). Teprve v posledních letech se přistupuje k popisování S-endosymbiontů klasickými rodovými a druhovými jmény. U mšic podčeledi (kam patří také Cinara cedri, hostitel buchnery Cc) byla popsána bakterie , která patří do stejného rodu ke známým patogenům; rod patří také do čeledi Enterobacteriaceae. Dalšími S-endosymbionty z této skupiny proteobakterií jsou např. a . O bylo zjištěno, že podporuje rezistenci hostitele vůči patogenům a tak zvyšuje fitness mšic. S-endosymbionti mšic jsou na rozdíl od buchnery tyčinkovité bakterie. Žijí ve zvláštních buňkách částečně obklopujících bakteriom s buchnerami. (cs) Buchnera Munson et al. 1991 ist eine Gattung (Biologie) vonGammaproteobakterien in der Ordnung Enterobacterales. Es ist nur die eine Art (Spezies) Buchnera aphidicola in dieser Gattung allgemein anerkannt (monotypisch, Stand: 28. August 2021). Die Gattung ist nicht zu verwechseln mit der gleichnamigen Hemiparasiten-Gattung L. 1753 (Sommerwurzgewächse). Buchnera aphidicola ist ein primärer Endosymbiont von Blattläusen und wurde insbesondere in der Erbsenblattlaus (Acyrthosiphon pisum) untersucht.Diese Erbsenläuse leben in Symbiose mit Bakterien der Arten Buchnera aphidicola und Regiella insecticola.Die Bakterien werden von den Blattlausmüttern direkt (über die Eier) an ihre Nachkommen weitergegeben (strikt vertikale Vererbung). (de) Buchnera aphidicola, a member of the Pseudomonadota and the only species in the genus Buchnera, is the primary endosymbiont of aphids, and has been studied in the pea aphid, Acyrthosiphon pisum. Buchnera is believed to have had a free-living, Gram-negative ancestor similar to a modern Enterobacterales, such as Escherichia coli. Buchnera is 3 µm in diameter and has some of the key characteristics of their Enterobacterales relatives, such as a Gram-negative cell wall. However, unlike most other Gram-negative bacteria, Buchnera lacks the genes to produce lipopolysaccharides for its outer membrane. The long association with aphids and the limitation of crossover events due to strictly vertical transmission has seen the deletion of genes required for anaerobic respiration, the synthesis of amino sugars, fatty acids, phospholipids, and complex carbohydrates. This has resulted not only in one of the smallest known genomes of any living organism, but also one of the most genetically stable. The symbiotic relationship with aphids began between 160 million and 280 million years ago, and has persisted through maternal transmission and cospeciation. Aphids have developed a bilobed bacteriome containing sixty to eighty bacteriocyte cells in which the life cycle of Buchnera associated with aphids is confined to. A mature aphid may carry an estimated 5.6 × 106 Buchnera cells. Buchnera has lost regulatory factors, allowing continuous overproduction of tryptophan and other amino acids. Each bacteriocyte contains multiple vesicles, symbiosomes derived from the cell membrane. (en) Buchnera aphidicola es una proteobacteria de la familia Erwiniaceae. Es la única especie de su género. Es un endosimbionte primario de los áfidos. Se cree que Buchnera fue una vez un organismo Gram-negativo de vida libre similar a los modernos Enterobacteriaceae tales como Escherichia coli. Buchnera tiene un diámetro de 3 µm y presenta algunas de las características de sus parientes Enterobacteriaceae tales como una pared Gram-negativa. Sin embargo, al contrario que la mayoría de las bacterias gram-negativas, Buchnera carece de los genes que codifican los lipopolisacáridos (LPS) de su membrana exterior. Su larga asociación con los áfidos y la limitación del cruzado cromosómico debido a una transmisión estrictamente vertical han ocasionado la pérdida de los genes requeridos para la respiración anaeróbica, la síntesis de , ácidos grasos, fosfolípidos y carbohidratos complejos. Esto ha resultado no sólo en uno de los genomas más pequeños de todos los organismos vivos conocidos, sino también en uno de los más estables genéticamente. La asociación simbiótica con los áfidos comienza entre hace 150 y 200 millones de años y ha persistido a través de transmisión maternal y co-especializción. Los áfidos han desarrollado células bacteriocitas que hospedan a Buchnera. Se estima que un áfido maduro puede hospedar a 5,6 × 106 bacterias. Buchnera ha perdido los factores reguladores lo que le permiten una continua sobrerproducción de triptófano y otros aminoácidos. Cada bacteriocito contiene múltiples vesículas, denominadas simbiosomas que derivan de la membrana citoplasmática. (es) Buchnera aphidicola est une espèce de bacilles Gram négatifs de la famille des Erwiniaceae. (fr) ブクネラ属(ブフネラ属)はグラム陰性の非芽胞形成菌。腸内細菌科に属している。アブラムシと相利共生の関係にあることが知られ、単独で生育、増殖することができない。2015年現在ブフネラ・アフィディコラの1種のみが知られている。 アブラムシの祖先と1億6000万年前から2億8000万年ほど前から共生を始めたと考えられ、アブラムシに必要なアミノ酸などの栄養を供給する一方で、自ら合成できないリン脂質をアブラムシから得ている。理化学研究所の研究により、アブラムシはブフネラ感染以前に微生物から得た遺伝子でブフネラを制御していることが分かった。 (ja) Buchnera aphidicola é a espécie-tipo do género Buchnera, do filo Proteobacteria. É o endossimbionte primário dos afídios. Estima-se que um afídio adulto possa transportar no seu interior até 5,6 × 106 destes organismos. Acredita-se que as espécies do género Buchnera provenham de um ancestral gram-negativo, de vida livre, semelhante às modernas Enterobacteriaceae. A relação simbiótica com os afídios terá começado há 200 milhões/50 milhões de anos. Desde então que se tem desenvolvido um processo de , em que os afídeos desenvolveram células, designadas como , para alojar as bactérias, enquanto que as Buchnera foram perdendo factores reguladores, de modo a produzir em excesso triptofano e aminoácidos que são utilizados pelos afídios, que não conseguem obter alguns destes nutrientes na seiva de que se alimentam. Cada bacteriócito contém múltiplas vesículas, simbiossomas derivados da membrana plasmática. (pt) Buchnera aphidicola — вид грам-негативних протеобактерій родини . (uk) |
| dbo:thumbnail | wiki-commons:Special:FilePath/Journal.pbio.0050126.g001.png?width=300 |
| dbo:wikiPageExternalLink | http://www.genomesonline.org/search.cgi%3Fcolcol=all&goldstamp=ALL&gen_type=ALL&org_name1=genus&gensp=Buchnera&org_domain=ALL&org_status=ALL&size2=ALL&org_size=Kb&gen_gc=ALL&phylogeny2=ALL&gen_institution=ALL&gen_funding=ALL&gen_data=ALL&cont=ALL&gen_country=ALL&gen_pheno=ALL&gen_eco=ALL&gen_disease=ALL&gen_relevance=ALL&gen_avail=ALL&selection=submit+search https://web.archive.org/web/20080418082643/http:/img.jgi.doe.gov/cgi-bin/pub/main.cgi%3Fsection=TaxonList&page=lineageMicrobes&genus=Buchnera http://www.genomesonline.org |
| dbo:wikiPageID | 2639864 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageLength | 8359 (xsd:nonNegativeInteger) |
| dbo:wikiPageRevisionID | 1097065158 (xsd:integer) |
| dbo:wikiPageWikiLink | dbr:Carbohydrate dbr:Amino_sugar dbr:Pseudomonadota dbr:Endosymbiont dbc:Aphids dbr:United_States_Department_of_Energy dbr:Vesicle_(biology_and_chemistry) dbr:Integrated_Microbial_Genomes_System dbr:Pemphigus_(bug) dbr:Pemphigus_obesinymphae dbr:Anaerobic_respiration dbr:Genetic_drift dbr:Genome dbr:Chromosomal_crossover dbr:Enterobacterales dbr:Gene_polymorphism dbr:Aphid dbr:Fatty_acid dbr:Phospholipid dbr:Symbiosis dbr:Acyrthosiphon_pisum dbr:Tryptophan dbr:Gram-negative dbr:Monotypic_taxon dbr:Amino_acid dbr:Cell_membrane dbr:Protein dbr:Bacteriocyte dbr:Cospeciation dbc:Enterobacterales dbr:Nonsynonymous_variant dbr:Plant_virus dbr:Lipopolysaccharides dbr:Symbiogenesis dbr:Symbiosome dbr:Viral_coat dbr:Vertical_transmission_(symbiont) |
| dbp:authority | Munson et al. 1991 (en) |
| dbp:from | Q18606581 (en) Q383453 (en) |
| dbp:genus | Buchnera (en) |
| dbp:imageAlt | Buchnera aphidicola in a host cell (en) |
| dbp:imageCaption | Buchnera aphidicola in a host cell (en) |
| dbp:parentAuthority | Munson et al. 1991 (en) |
| dbp:species | aphidicola (en) |
| dbp:wikiPageUsesTemplate | dbt:Cite_journal dbt:Distinguish dbt:Ill dbt:More_citations_needed dbt:Refbegin dbt:Refend dbt:Reflist dbt:Short_description dbt:Speciesbox dbt:Taxonbar |
| dct:subject | dbc:Aphids dbc:Enterobacterales |
| rdf:type | owl:Thing |
| rdfs:comment | بوشنرية (بالإنجليزية: Buchnera) هو أحد أجناس المتقلبات من عائلة الأمعائيات ويضم النوع الوحيد (بالإنجليزية: Buchnera aphidicola). (ar) Buchnera aphidicola est une espèce de bacilles Gram négatifs de la famille des Erwiniaceae. (fr) ブクネラ属(ブフネラ属)はグラム陰性の非芽胞形成菌。腸内細菌科に属している。アブラムシと相利共生の関係にあることが知られ、単独で生育、増殖することができない。2015年現在ブフネラ・アフィディコラの1種のみが知られている。 アブラムシの祖先と1億6000万年前から2億8000万年ほど前から共生を始めたと考えられ、アブラムシに必要なアミノ酸などの栄養を供給する一方で、自ら合成できないリン脂質をアブラムシから得ている。理化学研究所の研究により、アブラムシはブフネラ感染以前に微生物から得た遺伝子でブフネラを制御していることが分かった。 (ja) Buchnera aphidicola — вид грам-негативних протеобактерій родини . (uk) Buchnera aphidicola je druh bakterie ze skupiny Enterobacteriaceae. Je primárním endosymbiontem (P-endosymbiontem) mšic a žije ve vezikulech jejich , kterých je v jedné mšici 60-80 a z nichž se při množení hostitele přenáší přes hemolymfu do oplozeného vajíčka. Buňky buchnery jsou gramnegativní, kulovitého tvaru, v průměru velké 2 – 5 μm. Změna velikosti průměru ani objemu buňky v závislosti na stáří mšice není signifikantní, velikost buchner v mšicích starých 10 dní je zhruba stejná jako v mšicích starých 50 dní. (cs) Buchnera Munson et al. 1991 ist eine Gattung (Biologie) vonGammaproteobakterien in der Ordnung Enterobacterales. Es ist nur die eine Art (Spezies) Buchnera aphidicola in dieser Gattung allgemein anerkannt (monotypisch, Stand: 28. August 2021). Die Gattung ist nicht zu verwechseln mit der gleichnamigen Hemiparasiten-Gattung L. 1753 (Sommerwurzgewächse). (de) Buchnera aphidicola, a member of the Pseudomonadota and the only species in the genus Buchnera, is the primary endosymbiont of aphids, and has been studied in the pea aphid, Acyrthosiphon pisum. Buchnera is believed to have had a free-living, Gram-negative ancestor similar to a modern Enterobacterales, such as Escherichia coli. Buchnera is 3 µm in diameter and has some of the key characteristics of their Enterobacterales relatives, such as a Gram-negative cell wall. However, unlike most other Gram-negative bacteria, Buchnera lacks the genes to produce lipopolysaccharides for its outer membrane. The long association with aphids and the limitation of crossover events due to strictly vertical transmission has seen the deletion of genes required for anaerobic respiration, the synthesis of amin (en) Buchnera aphidicola es una proteobacteria de la familia Erwiniaceae. Es la única especie de su género. Es un endosimbionte primario de los áfidos. Se cree que Buchnera fue una vez un organismo Gram-negativo de vida libre similar a los modernos Enterobacteriaceae tales como Escherichia coli. Buchnera tiene un diámetro de 3 µm y presenta algunas de las características de sus parientes Enterobacteriaceae tales como una pared Gram-negativa. Sin embargo, al contrario que la mayoría de las bacterias gram-negativas, Buchnera carece de los genes que codifican los lipopolisacáridos (LPS) de su membrana exterior. Su larga asociación con los áfidos y la limitación del cruzado cromosómico debido a una transmisión estrictamente vertical han ocasionado la pérdida de los genes requeridos para la respirac (es) Buchnera aphidicola é a espécie-tipo do género Buchnera, do filo Proteobacteria. É o endossimbionte primário dos afídios. Estima-se que um afídio adulto possa transportar no seu interior até 5,6 × 106 destes organismos. Acredita-se que as espécies do género Buchnera provenham de um ancestral gram-negativo, de vida livre, semelhante às modernas Enterobacteriaceae. (pt) |
| rdfs:label | بوشنرية (ar) Buchnera aphidicola (cs) Buchnera (Bakterium) (de) Buchnera aphidicola (es) Buchnera aphidicola (en) Buchnera aphidicola (fr) ブクネラ属 (ja) Buchnera aphidicola (pt) Buchnera aphidicola (uk) |
| owl:differentFrom | dbr:Buchnera_(plant) |
| owl:sameAs | wikidata:Buchnera aphidicola dbpedia-ar:Buchnera aphidicola http://arz.dbpedia.org/resource/بوشنريه dbpedia-cs:Buchnera aphidicola dbpedia-de:Buchnera aphidicola dbpedia-es:Buchnera aphidicola dbpedia-fr:Buchnera aphidicola dbpedia-gl:Buchnera aphidicola dbpedia-ja:Buchnera aphidicola dbpedia-pt:Buchnera aphidicola dbpedia-uk:Buchnera aphidicola https://global.dbpedia.org/id/3Ycir |
| prov:wasDerivedFrom | wikipedia-en:Buchnera_aphidicola?oldid=1097065158&ns=0 |
| foaf:depiction | wiki-commons:Special:FilePath/Journal.pbio.0050126.g001.png |
| foaf:isPrimaryTopicOf | wikipedia-en:Buchnera_aphidicola |
| is dbo:wikiPageRedirects of | dbr:Buchnera_(proteobacteria) dbr:Buchnera_(bacterium) |
| is dbo:wikiPageWikiLink of | dbr:List_of_human_microbiota dbr:List_of_sequenced_bacterial_genomes dbr:Pseudogene dbr:"Tropheryma" dbr:Genome dbr:Genome_size dbr:Buchnera_(proteobacteria) dbr:Aphid dbr:Buchnera_(bacterium) dbr:Acyrthosiphon_pisum dbr:Cinara dbr:Wigglesworthia_glossinidia dbr:Reductive_evolution dbr:Mycoplasma_laboratorium dbr:Serratia_symbiotica |
| is foaf:primaryTopic of | wikipedia-en:Buchnera_aphidicola |
