Neocallimastigomycota charakteristiky, taxonomie, výživa, stanoviště

Neocallimastigomycotas je rozdělení povinných endosymbiotických hub v trávicím traktu savců býložravých přežvýkavců a nepřežvýkavců, stejně jako býložravých plazů. Mohou být jednobuněčné nebo mnohobuněčné a mají bičíky (zoospory).

Donedávna byly považovány za pořádek v rámci kmene Chytridiomicota, ale v roce 2007 byla skupina povýšena na okrajovou kategorii. V současné době je rozdělena do 8 rodů a bylo popsáno 20 druhů.

Druhy Neocallimastigomycota se vyvíjejí za anaerobních podmínek, pro které mají specializované organely zvané hydrogenosomy. Tyto organely plní podobné funkce jako mitochondrie v organismech, které žijí v aerobních podmínkách.

Během svého životního cyklu tvoří zoospory, které se drží rostlinného materiálu. Později jsou to encyst a klíčí. Jak oni se vyvíjejí oni tvoří sporangia to dá svah novým zoospores.

Tato skupina hub hraje důležitou roli v komplexní ekologii trávicího systému býložravců. Kromě toho produkují potenciálně užitečné enzymy v biotechnologii, které byly použity jako digestiva ve vzorcích krmiv pro zvířata.

Index

• 1 Obecné charakteristiky
• 2 Metabolismus a biologický dopad
  • 2.1 Biotechnologické aplikace
• 3 Fylogeneze a taxonomie
  • 3.1 Žánry
• 4 Výživa
• 5 Lokalita
  • 5.1 Hostitelské druhy
• 6 Reprodukce
  • 6.1 Kolonizace rostlinného materiálu
  • 6.2 Klíčivost a průnik tkáně
• 7 Odkazy

Obecné vlastnosti

Neocallimastigomycotas jsou povinné endosymbiotické organismy, to znamená, že se nenacházejí ve volném životě, ale vždy jsou spojeny s trávicím traktem býložravých zvířat. Jsou jednobuněčné až mnohobuněčné houby, s buněčnou stěnou.

Oni produkují vegetativní thalli to vyvinout sporangia, od kterého zoospores s jedním nebo několik flagella pocházejí. Tyto zoospory umístěné v bachoru býložravců byly původně klasifikovány jako prvoky.

Zoospores být považován za uniflagellate když 90% spor má jeden flagellum, a zbývajících 10% dva k čtyřem flagella. Mnohonásobné skupiny mají zoospory s více než čtyřmi bičíky a u některých druhů bylo pozorováno až 17 bičíků..

Známí predátoři Neocallimastigomycotas, jako například prvoky, napadají zoospory a produkují enzymy, které degradují buněčné stěny houby.

Metabolismus a biologický dopad

Některé zajímavé úpravy, které tyto houby představují, jsou takové, že se vyvíjejí v anaerobním prostředí. Nepředstavují mitochondrie, cytochromy a některé biochemické charakteristiky cyklu oxidační fosforylace.

Místo toho, oni mají specializované organelles podobné mitochondria volal hydrogenosomes, který produkovat buněčnou energii od metabolismu glukózy bez potřeby kyslíku..

Hydrogenáza obsažená ve vodíkových atomech produkuje jako metabolický odpad vodík, CO2, formiát a acetát. Tyto sloučeniny spolu s laktátem a ethanolem jsou hlavními finálními produkty fermentace.

Jsou produkovány anaerobní degradací hub a fermentací polysacharidů rostlinných buněčných stěn.

Biotechnologické aplikace

Schopnost Neocallimastigomycota degradovat rostlinná vlákna jim přiřazuje relevantní biologickou úlohu ve výživě mnoha býložravců, zejména přežvýkavců..

V tomto smyslu bylo zjištěno, že se do stravy přidávají doplňky anaerobních hub, s velmi dobrými výsledky.

Pro býložravce nepřežvýkavce, jako jsou slepice, není dodávka houby účinná. Toto je možná kvůli jejich neschopnosti přežít v zažívacím traktu tohoto druhu zvířat.

Bylo však dobrým výsledkem přímé přidání enzymů produkovaných Neocallimastigomycotas do jejich potravinových doplňků..

Biochemické schopnosti Neocallimastigomycota také z nich činí potenciálně užitečné v biotechnologii pro konverzi lignocelulózy na bioenergetické produkty..

Fylogeneze a taxonomie

Neocallimastigomycotas byl původně klasifikován jako Chytridiomicotas. Následně, s přihlédnutím k morfologickým, ekologickým a ultrastrukturálním znakům, byl uveden okrajový rozsah.

Je známo asi 8 rodů a 20 druhů Neocallimastigomycotas, i když byly hlášeny četné izoláty, které dosud nebyly klasifikovány..

Žánry

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces a Piromyces, Oni mají vláknitý rozvětvený rhizoidal talus se sporangia. In Anaeromyces Thallus je polycentrický (četné sporangie) s uniflagelátovými zoosporami.

Neocallimastix je monocentrický (jediné sporangium) s multiflagelizovanými zoosporami. Orpinomyces Má polycentrický talus a multiflagelizované zoospory. Piromyces má monocentrický talus s uniflageladas zoosporas.

Dva rody představují thalli složené z cibulovitých vegetativních upínacích buněk (bulbous mycelium) a sporangia: Caecomyces a Cyllamyces.

Liší se, protože Caecomyces má jednu nebo velmi málo zoosporangií, roste přímo na cibulovitých buňkách nebo na konci jednoduchého sporangioforu. Cyllamyces produkuje mnohočetné sporangie v rozvětvených sporangioforech.

Navrhují se dva nové žánry (Oontomyces a Buwchfawromyces) s molekulární informační základnou.

Výživa

Tyto houby degradují celulózu a hemicelulózu přítomnou v buňkách rostlin, které konzumují býložravce, kteří je žijí..

Hrají důležitou roli v procesu trávení těchto druhů díky produkci celulolytických, hemicelullolytických, glykolytických a proteolytických enzymů, které štěpí rostlinné tkáně..

Lokalita

Neocallimastigomycota není svobodný život. Jsou umístěny v anaerobním prostředí bachoru, zadku a stolice býložravců přežvýkavců nebo nepřežvýkavců..

Hostitelské druhy

Oni mohou být nalezeni hlavně v savcích přežvýkavců, oba domesticated (ovce, kozy, krávy a koně) a divokí savci (yak, zebry, žirafy, gazelles, opice, sloni, nosorožci, hroši, bison, lamy, klokani, mezi ostatními). Oni také obývají býložravé plazy, takový jako zelený leguán.

Reprodukce

Kolonizace rostlinného materiálu

Rostlinný materiál, který vstupuje do bachoru, je kolonizován bičíkovými zoosporami, které jsou uvolňovány ze sporangií.

Zoospory jsou připojeny k rostlinnému materiálu chemotakticky orientovanému (sledujíc chemické signály cukrů uvolňovaných rostlinnými zbytky). Pak propustí svou bičík a encyst.

Klíčivost a průnik tkáně

K klíčení dochází emisí klíčící trubice na opačném konci, než kde byl bičík.

Vývoj cysty je odlišný u monocentrických a polycentrických druhů. V monocentrických druzích jádra zůstávají v cystě a vytvářejí anukleahované rhizoidy (bez jader). Cysta roste a tvoří jediné sporangium (endogenní vývoj).

V polycentrických druzích jsou produkovány nukleové rhizoidy, které generují několik sporangií (exogenní vývoj)..

Cysty produkují rizomicellios, které rostou a pronikají hluboko do tkání rostlin. Tyto vylučují enzymy, které tráví rostlinnou tkáň a získávají živiny potřebné k produkci sporangia.

Když dospívá sporangium, uvolňuje jeden až 80 zoospor. Houby kolonizují převážně cévní tkáně rostlin a čím je vláknitější dieta, tím větší je populace hub.

Předpokládá se, že Neocallimastigomycotas infikují hostitelská zvířata vzduchem, přes odporové struktury.

Odkazy

1. Bauchop T. (1981). Anaerobní houby v trávení bachoru. Zemědělství a životní prostředí 6 (2-3): 339-348.
2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt a G Beakes. (2010). Anaerobní houby: Neocallimastigomycota. IMA houba 1 (2): 181-185.
3. Gruninger, RJ., AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, Tsang, T McAllister a MS Elshahed. (2014) Anaerobní houby (kmen Neocallimastigomycota): pokrok v chápání jejich taxonomie, životního cyklu, ekologie, role a biotechnologického potenciálu. FEMS Microbiol Ecol 90: 1-17.
4. Liggenstoffer A S, NH Youssef, MB Couger a MS Elshahed. (2010). Fylogenetická diverzita a komunitní struktura anaerobních střevních hub (kmen Neocallimastigomycota) u býložravců přežvýkavců a nepřežvýkavců. ISME Journal 1-11. 
5. Powell MJ a PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota a Neocallimastigomycota. Kapitola 6: 141-175. In: D.J. McLaughlin a J.W. Spatafora (Eds.) Systematika a evoluce, 2^nd Vydání Mycota VII část A. Springer-Verlag Berlín Heidelberg.429 str.
6. Wang X, X Liu a JZ Groenewald. (2016). Fylogeneze anaerobních hub (kmen Neocallimastigomycota), s příspěvky od yak v Číně. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87-103.