Neocallimastigomycota egenskaper, taksonomi, ernæring, habitat



Neocallimastigomycotas Det er en divisjon av bundet i fordøyelseskanalen hos pattedyr planteetende drøvtyggende og ikke-drøvtyggende endosymbionts fungi og planteetende reptiler. De kan være unicellular eller multicellular og har flagellated spores (zoospores).

Inntil nylig ble de ansett som en ordre innen phylum Chytridiomicota, men i 2007 ble gruppen løftet til kanten kategorien. Det er foreløpig delt inn i 8 genera og omlag 20 arter er blitt beskrevet.

Neocallimastigomycota arter utvikles under anaerobe forhold som de har spesialiserte organeller kalt hydrogenosomer. Disse organeller utfører lignende funksjoner som mitokondrier i organismer som lever under aerob forhold.

I løpet av deres livssyklus danner de zoosporer som holder seg til plantematerialet. Senere er dette encyst og spire. Når de utvikler de danner sporangia som vil gi opphav til nye zoosporer.

Denne gruppen sopp spiller en viktig rolle i den komplekse økologien i fordøyelsessystemet av plantelevende dyr. I tillegg produserer de potensielt nyttige enzymer i bioteknologi som har blitt brukt som fordøyelsesmidler i dyrefoderformler.

index

  • 1 Generelle egenskaper
  • 2 Metabolisme og biologisk påvirkning
    • 2.1 Bioteknologiske applikasjoner
  • 3 Phylogeny og taksonomi
    • 3,1 sjangere
  • 4 Ernæring
  • 5 habitat
    • 5.1 Vertsarter
  • 6 Reproduksjon
    • 6.1 Kolonisering av plantemateriale
    • 6.2 Sprøyting og vevpenetrasjon
  • 7 referanser

Generelle egenskaper

Neocallimastigomycotene er obligatoriske endosymbiotiske organismer, det vil si at de ikke finnes i det frie liv, men alltid forbundet med fordøyelseskanalen til plantelevende dyr. De er uni til multicellular sopp, med cellevegg.

De produserer vegetative thalli som utvikler sporangia, hvorfra zoosporer med en eller flere flagella stammer fra. Disse zoosporene som befant seg i herbivorernes rumen ble først klassifisert som protozoer.

Zoosporer regnes som uniflagellate når 90% av sporene har en enkelt flagellum, og de resterende 10% av to til fire flagella. De multiflagellerte gruppene har zoosporer med mer enn fire flagella, og i noen arter har det blitt observert opptil 17 flagella.

Kjente rovdyr av Neocallimastigomycotas, som protozoer, angriper zoosporer og produserer enzymer som nedbryter celleveggene i svampen..

Metabolisme og biologisk påvirkning

Noen interessante tilpasninger som disse soppene er tilstede er at de utvikler seg i et anaerobt miljø. De presenterer ikke mitokondrier, cytokromer og noen biokjemiske egenskaper ved den oksidative fosforyleringssyklusen.

I stedet har de spesialiserte organeller som ligner på mitokondrier som kalles hydrogenosomer, som produserer cellulær energi fra glukosemetabolismen uten at det er behov for oksygen.

Hydrogenasen inneholdt i hydrogenosomer produserer hydrogen, CO2, formiat og acetat, som metabolisk avfall. Disse forbindelsene sammen med laktat og etanol er de viktigste sluttprodukter av gjæring.

De er produsert fra anaerob svamp degradering og gjæring av plantecellevegg polysakkarider.

Bioteknologiske applikasjoner

Evnen til Neocallimastigomycota til å nedbryte plantefibrer tildeler dem en relevant biologisk rolle i næringen til mange plantelevende dyr, hovedsakelig drøvtyggere.

I denne forstand har det vært opplevd å legge til tilskudd av anaerobe sopp i kostholdet disse, med meget gode resultater.

For ikke-jomfru herbivorer, som høner, er tilførsel av sopp ikke effektiv. Dette er muligens på grunn av deres manglende evne til å overleve i fordøyelseskanalen til denne typen dyr.

Det har imidlertid vært gode resultater å direkte legge til enzymer produsert av Neocallimastigomycotas i kosttilskuddene..

De biokjemiske egenskapene til Neocallimastigomycotas gjør dem også potensielt nyttige i bioteknologi for omdannelse av lignocellulose til bioenergiprodukter.

Phylogeny og taksonomi

Neocallimastigomycotene ble opprinnelig klassifisert som Chytridiomicotas. Deretter ble det tatt hensyn til morfologiske, økologiske og ultrastrukturelle karakterer.

Omtrent 8 genera og 20 arter av Neocallimastigomycotas er kjent, selv om mange isolater som ennå ikke er klassifisert, er rapportert.

varer

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces og Piromyces, De har en fibrøst forgrenet rhizoidal talus med sporangi. i Anaeromyces Thallus er polycentrisk (mange sporangier) med uniflagellate zoosporer.

Neocallimastix Det er monocentrisk (et sporangium) med multiflagellerte zoosporer. Orpinomyces Den har polycentrisk talus og multiflagellerte zoosporer. Piromyces har monocentric talus med uniflageladas zoosporas.

To slægter presenterer Thalli, sammensatt av bulbous vegetative klemceller (bulbous mycelium) og sporangia: Caecomyces og Cyllamyces.

De er forskjellige fordi Caecomyces har en eller svært få zoosporangia, vokser direkte på bulbous celler eller på slutten av en enkel sporangiophore. Cyllamyces produserer flere sporangier i forgrenede sporangiophorer.

To nye sjangere foreslås (Oontomyces og Buwchfawromyces) med molekylær informasjon base.

ernæring

Disse soppene nedbryter cellulose og hemicellulose tilstede i cellene i plantene som forbruker plantelevende planter som huser dem.

Spille en viktig rolle i fordøyelsesprosessen av disse arter på grunn av produksjonen av cellulolytiske enzymer, hemicellulolytisk, glykolytiske og proteolytiske enzymer som bryter ned plantevev.

habitat

Neocallimastigomycota er ikke fri levende. De befinner seg i det anaerobiske miljøet av rommen, hindgut og avføring av drøvtyggere eller ikke-idisslare herbivorer.

Vertsarter

De kan finnes hovedsakelig i både domestiserte drøvtyggere pattedyr (sauer, geiter, kuer og hester) og vill (Jak, sebraer, giraffer, gaseller, aper, elefanter, neshorn, flodhest, bison, lamaer, kenguruer blant andre). De bor også i plantelevende reptiler, som den grønne leguanen.

reproduksjon

Kolonisering av plantemateriale

Plantematerialet som kommer inn i rommen er kolonisert av flagellerte zoosporer som frigjøres fra sporangia.

Zoosporene er festet til plantematerialet kjemotaktisk orientert (følger kjemiske signaler av sukker frigjort av planteavfall). Deretter slipper de deres flagell og encyst.

Sprøyting og vevpenetrasjon

Spiring skjer ved utslipp av et spirende rør i motsatt ende til hvor flagellumet var.

Utviklingen av cysten er forskjellig i monocentriske og polycentriske arter. I monocentriske arter forblir kjernene i cysten og genererer anucleated rhizoider (uten kjerner). Cysten vokser og danner et enkelt sporangium (endogen utvikling).

I polycentriske arter produseres kjernefysiske rhizoider som genererer flere sporangier (eksogen utvikling).

Cysterene produserer rizomicellios som vokser og trenger dypt inn i plantens vev. Disse secrete enzymer som fordøyer plantevev og oppnår næringsstoffene som kreves for å produsere sporangia.

Når sporangiumet modnes, frigjør det en til 80 zoosporer. Svampe koloniserer hovedsakelig vaskulære vev av planter og jo mer fibrøs dietten, jo større er populasjonen av sopp.

Det antas at Neocallimastigomycotas infiserer vertsdyr i luft, gjennom motstandsstrukturer.

referanser

  1. Bauchop T. (1981). De anaerobe soppene i rumen fiber fordøyelsen. Landbruk og miljø 6 (2-3): 339-348.
  2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt og G Beakes. (2010). Anaerob svamp: Neocallimastigomycota. IMA-svampe 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 og MS Elshahed. (2014) Anaerob sopp (phylum neocallimastigomycota): Advances in forstå deres taksonomi, livssyklus, økologi, rolle og bioteknologisk potensial. FEMS Microbiol Ecol 90: 1-17.
  4. Liggenstoffer A S, NH Youssef, MB Couger og MS Elshahed. (2010). Fylogenetisk mangfold og samfunnsstruktur av anaerobe tarmsvampe (phylum Neocallimastigomycota) hos drøvtyggere og ikke-drøvtyggende herbivorer. ISME Journal 1-11. 
  5. Powell MJ og PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota og Neocallimastigomycota. Kapittel 6: 141-175. i: D.J. McLaughlin og J.W. Spatafora (Eds.) Systematikk og Evolusjon, 2nd Utgave Mycota VII Del A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 s.
  6. Wang X, X Liu og JZ Groenewald. (2016). Phylogeny of anaerobic fungi (phylum Neocallimastigomycota), med bidrag fra yak i Kina. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87-103.