内共生生物中,其中一种生物的细胞生活在另一种生物的细胞(或器官)中,在整个生命之树中,在各种各样的分类单元中都进化了很多次,并且通常涉及不同王国生物不同生物之间的亲密相互作用[1]。通过使特殊性获得完全新颖的特征,这种以前独立物种的进化合并在进化创新中具有重要作用[2]。共生介导的创新的显着例子包括自身肉芽的增长和氮固定的增益[4]。这种创新允许共生生物入侵新的生态区[5],并导致形成了全新的生物群落,例如珊瑚礁。因此,内共生体的基础是跨越陆生,淡水和海洋栖息地的许多不同生态系统的功能[6]。通过开放新的生态机会,内共生植物可以充当关键创新,而在进化时段标准可以催化多样化和燃料适应性辐射[7-9],尽管并非总是[10]。除了它们在生物多样性中的作用外,内共生性还可以通过将功能分隔为专业结构或器官,从而使更复杂的生物体的演变[11],从而增加了有机体多功能性和模态性[12]。最重要的是,这在真核细胞的细胞器的共生起源中很明显,这些细胞的细胞器具有专门的代谢功能,如果在大量细胞质中表现出效率(或不可能)。这种提高的效率被认为提供了
内共生生物中,其中一种生物的细胞生活在另一种生物的细胞(或器官)中,在整个生命之树中,在各种各样的分类单元中都进化了很多次,并且通常涉及不同王国生物不同生物之间的亲密相互作用[1]。通过使特殊性获得完全新颖的特征,这种以前独立物种的进化合并在进化创新中具有重要作用[2]。共生介导的创新的显着例子包括自身肉芽的增长和氮固定的增益[4]。这种创新允许共生生物入侵新的生态区[5],并导致形成了全新的生物群落,例如珊瑚礁。因此,内共生体的基础是跨越陆生,淡水和海洋栖息地的许多不同生态系统的功能[6]。通过开放新的生态机会,内共生植物可以充当关键创新,而在进化时段标准可以催化多样化和燃料适应性辐射[7-9],尽管并非总是[10]。除了它们在生物多样性中的作用外,内共生性还可以通过将功能分隔为专业结构或器官,从而使更复杂的生物体的演变[11],从而增加了有机体多功能性和模态性[12]。最重要的是,这在真核细胞的细胞器的共生起源中很明显,这些细胞的细胞器具有专门的代谢功能,如果在大量细胞质中表现出效率(或不可能)。这种提高的效率被认为提供了
真菌是高度多样的,并且在生态系统中执行许多关键任务,从有机物的分解到营养物质通过菌丝的易位以及土壤中遥远的壁cor的联系。但是,真菌不孤立地生活;取而代之的是,它们与植物和动物建立了密切的关联,作为其复杂的微生物群的一部分。真菌以其对大多数血管植物的基本菌根共生体的作用而闻名,以及与藻类或蓝细菌的地衣共生的作用;鲜为人知的是它们与细菌和RNA病毒的微生物共生关系[1,2]。在1970年通过显微镜观察到了真菌中的细菌性内膜[3],最近的发现表明,这些内共生细菌可以是某些真菌中突出的特征[1,4]。相比之下,大多数在1962年正式描述[5]最初对其宿主的影响(尽管有些可以减少真菌的生长和毒力)的大多数分枝病毒。根瘤菌是一个真菌的一个充分的例子,可以携带细菌和病毒内共生菌,被称为真菌霍洛比恩(图1)。根茎物种用于生产发酵食品,酶和代谢产物。仍然,它们也可能是农作物(包括草莓,地瓜和大米)的致病性,并在免疫验证的人类中引起致命感染。在其著名的特征中,有能力产生霉菌毒素,包括根茎毒素,根茎及其衍生物。另一个引人注目的分解是R的菌株。孢子形成仅随着真菌 - 细菌共生的重建而恢复[7]。有趣的是,关于根瘤菌毒素产生和非生产菌株的研究表明,参与根蛋白毒素产生的生物合成基因并不是真菌的起源。相反,所有产生根茎毒素的菌株均由细菌共生体定植,这些菌株含有能够产生根蛋白毒素的多酮化合物生物合成基因[6]。缺乏细菌共生体的微孢子不再无性繁殖并形成孢子囊和孢子囊孢子[7]。的确,细菌共生体是在孢子孢子中遗传的(图1),以确保它们向后代的传播[7]。r。Microsporus需要2个兼容伴侣(一种构成类型的阳性(MT+)和一种负型负菌株(MT-)菌株),并与Trisporic Acid(一种性激素)的协作产生,用于形成Zygospores的性激素(图1)。非常明显,
背景:ixodes ricinus tick是众多病原体的媒介,这些病原体呈现出严重的健康威胁。此外,它们具有垂直传播的共生体,其中一些与疾病有关。隔离和培养这些共生体的困难阻碍了我们对它们的生物学作用,引起疾病的潜力和传播方式的理解。为了扩展我们对与人类疾病有关的tick共生二氯乙醇中心核的理解,并在人类中与疾病有关,我们使用了16个成年女性tick虫进行了深入的测序。其中,八个是从沿海沙丘环境中收集的,另外八个是从荷兰的森林地区获得的。结果:通过采用下一代和第三代测序技术的组合,我们成功地重建了来自11个个体的线粒体M. M. helvetica的完整基因组,来自八个个体的Helvetica和来自所有tick的线粒体基因组。此外,我们可视化了Helvetica在tick器官和两个共生体的构造基因组代谢模型(GEM)中的位置,以研究其与生长相关的环境依赖性。我们的分析表明,线粒体和线粒体基因组之间存在很强的辅助性,表明频繁的母体传播。相比之下,helvetica和线粒体基因组之间不存在Cophyly,并在雌性的ini ricinus internis seminis中的存在,提高了helvetica的父亲传播的可能性。值得注意的是,除了rick a毒力基因外,发现Helvetica的遗传多样性非常低,在该基因中,在33nt-long重复的插入中的存在导致了显着的差异。但是,这种变化无法解释荷兰八个不同位置观察到的感染率的差异。结论:通过采用深层测序,可以直接从其宿主生物体中提取共生体的完整基因组和遗传数据变得可行。这种方法是一种强大的方法,可以使他们对其相互作用的新见解。我们的观察结果表明,R. helvetica的父亲传播是一种相对尚未开发的壁虱传播方式,需要通过实验研究进行验证。rick中鉴定出的遗传变异r。
16S rRNA基因的V1-V2区域有效地分化了Rickettsia Africae和Rickettsia Aeschlimannii与其他立克物种,以及Coxiella insosymbionts与Coxiella burnetii。相反,这些物种的V3-V4区域序列无法明确区分。coxiella内共生体在AM中最常见。Gemma和Rh。pulchellus,而弗朗西斯拉内共生体则占主导地位;两者都主要定位在唾液腺中。高丰富的Coxiella内共生体和假单胞菌与两者中的Rickettsia病原体的缺失或低丰度有关。Gemma和Rh。pulchellus,提示这些微生物之间的竞争相互作用。此外,除了唾液腺外,proteus mirabilis是人类泌尿道的机会性病原体,主要是在透明质的壁虱中,除唾液腺外,唾液腺中最丰富。此外,我们在所有tick组织中检测到了杆菌,假单胞菌和corynebacterium属,这支持了这些细菌可能在骆驼血和壁虱之间循环的假设。唾液和血淋巴通常比唾液腺和中肠含有更多的细胞外细菌。
一些生活在宿主中的内共生体必须调节其宿主的免疫系统,以感染和持久。我们研究了细菌内共生植物对师生多细胞社会变形虫宿主的影响。divyba dictyostelium discoideum的聚集体包含类似于传统多细胞生物的免疫系统的前哨细胞的亚群。前哨细胞隔离并从D. distoideum骨料中丢弃毒素,并可能在防御病原体中起核心作用。我们测量了在paraburkholderia属中被细菌内共生菌感染的D. discoideum骨料中的前哨细胞的数量和功能。感染的D. Discoideum产生的前哨细胞较少,较少的持久性持续细胞,这表明Paraburkholderia可能会干扰其宿主的免疫系统。尽管哨兵细胞受损,但被感染的D. distoiDeum对溴化乙锭毒性的敏感性较小,这表明Paraburkholderia也可能对其宿主具有保护作用。相比之下,D.被Paraburkholderia感染的迪斯科医学会显示出对两种非亲生病原体的敏感性差异。我们的结果扩大了先前的工作,介绍了D. discoideum和Paraburkholderia之间复杂关系的另一个方面,该关系具有很大的潜力作为研究共生研究的模型。
甲藻的质体在色素沉着和进化背景上都多种多样。甲藻中发现的一种质体类型含有叶绿素 a 和 b (Chl a + b ),源自一小群绿藻类(Pedinophyceae)的内共生体。含有 Chl a + b 的质体已在三种远亲甲藻 Lepidodinium spp.、菌株 MGD 和菌株 TGD 中发现,并被认为源自甲藻(宿主)和藻绿藻(内共生体)之间的独立伙伴关系。在本研究之前,只有 L. chlorophorum 的质体基因组序列可用,据报道它具有在排藻绿藻 Pedinomonas minor 中未发现的特征,Pedinomonas minor 被认为是产生当前含 Chl a + b 质体的内共生体的近亲。在本研究中,我们对菌株 MGD 和 TGD 的质体基因组进行了测序,以与 L. chlorophorum 以及排藻绿藻的基因组进行比较。相应质体基因组上的 RNA 测序读数映射鉴定了三种甲藻中质体基因转录本上的 RNA 编辑。此外,比较质体基因组学显示,三种甲藻的质体基因组同时实现了几个特征,这些特征在迄今为止确定的排藻质体基因组中没有发现或不明显得多。
19 世纪末,人们发现豆科植物可与具有固氮作用的根瘤菌建立根瘤内共生关系。此后不久,人们提出了是否有可能将这种特性转移到非豆科作物的问题。在过去的一个世纪里,越来越多的知识为控制这种内共生的细胞、分子和遗传过程提供了独特的见解。此外,最近的系统基因组学研究发现了几种进化后具有专门控制根瘤形成和细菌感染功能的基因。然而,尽管拥有大量知识,但改造非豆科作物固氮结瘤特性的长期目标尚未实现。本综述讨论并强调了非豆科植物固氮结瘤的未解决问题和改造策略。