Dictyostelidy
Dictyostelidy to grupa komórkowych form szlamowych, czyli "ameb społecznych". Są to bardzo nietypowe organizmy eukariotyczne. Przez większą część swojego życia żyją jako osobne komórki. Następnie w trudnych czasach łączą się, aby rozmnażać się jako owocowe ciało. Owocujący organizm produkuje zarodniki o ścianach ochronnych. Przeżywają i otwierają się w lepszych czasach. Organizmy te są więc zarówno jedno- jak i wielokomórkowe.
Jako osobne ameby, odżywiają się i dzielą normalnie. Najczęściej żywią się bakteriami glebowymi. Gdy skończy się zapas pokarmu, łączą się w coś w rodzaju ślimaków. Ślimak ma określony przód i tył. Reaguje na światło i różnice temperatur oraz ma zdolność do poruszania się. W odpowiednich warunkach ślimak staje się sporokarpem (owocnikiem). Łodyga trzyma jedną lub więcej kulek zarodników. Zarodniki te są komórkami nieaktywnymi, chronionymi przez twarde ściany komórkowe. Stają się one nowymi amebami, gdy żywność jest dostępna.
Dictyostelium zostało wykorzystane jako modelowy organizm w biologii molekularnej i genetyce. Jest on badany jako przykład komunikacji komórkowej, różnicowania i zaprogramowanej śmierci komórki. Badania nad Dictyostelium są dostępne on-line w dictyBase.
Płytka Petriego z Dictyostelium
Cykl życia Dictyostelium
Agregacja w Dictyostelium
Agregacja ameb opiera się na molekule sygnału. Jedna komórka, założyciel kolonii, zaczyna wydzielać sygnał w odpowiedzi na stres. Inne wykrywają sygnał i reagują na niego na dwa sposoby:
- Ameba porusza się w kierunku sygnału.
- Ameba wydziela więcej sygnału.
Efektem tego jest przekazywanie sygnału przez pobliską populację ameb. Przenoszą się one na obszar o najwyższym stężeniu sygnału.
Genome
Cały genom discoideum Dictyostelium został opublikowany w Nature w 2005 roku. Genom haploidalny zawiera około 12.500 genów na sześciu chromosomach. Dla porównania, ludzki genom diploidalny zawiera 20.000-25.000 genów (reprezentowanych dwukrotnie) na 23 parach chromosomów.
Rozmnażanie seksualne
Rozwój seksualny może mieć miejsce, gdy komórki ameboidalne są wygłodzone z zapasów pokarmu bakteryjnego i w ciemności.
Matowienie zaczyna się od gametogenezy. W ten sposób powstają małe, ruchome gamety, które łączą się, tworząc małą komórkę binukleinową. Objętość komórki binukleinowej zwiększa się następnie, aby wytworzyć gigantyczną komórkę dwujądrową. W miarę wzrostu, jądra pęcznieją, a następnie łączą się tworząc prawdziwą diploidalną, gigantyczną komórkę zygoty. W miarę jak to następuje, ameba przechodzi chemotaksję w kierunku powierzchni gigantycznej komórki. Olbrzymia komórka zygoty zalewa otaczające ją ameby i je trawi. Następnie zygota tworzy makrocystę, która pozostaje w stanie uśpienia przez pewien czas, zanim nastąpi kiełkowanie. Kiedy makrocysta kiełkuje, uwalnia wiele haploidalnych komórek ameboidalnych.
Klasyfikacja
Dictyostelium discoideum, odkryte po raz pierwszy w lasach Północnej Karoliny w 1935 r., zostało najpierw sklasyfikowane jako "grzyby niższe", a później w królestwach Protista i Grzyby. Do lat 90. większość naukowców zaakceptowała obecną klasyfikację.
Amoebozoa są obecnie uważane za osobny klader na poziomie królestwa, będąc ściślej związane zarówno ze zwierzętami jak i grzybami niż z roślinami.
Wzorcowy organizm żywiciela dla Legionelli
Dictyostel ma wiele cech molekularnych wspólnych z makrofagami. Makrofagi są ludzkim żywicielem Legionelli. Cytoszkieletowy skład D. discoideum jest podobny do składu komórek ssaków. Podobnie jak procesy napędzane przez te składniki, takie jak fagocytoza, handel membranami, endocytoza i sortowanie pęcherzyków. Podobnie jak leukocyty, D. discoideum ma chemotaksję. Dlatego też D. discoideum jest odpowiednim systemem modelowym, pozwalającym dostrzec wpływ czynników komórek gospodarza na zakażenie bakterią Legionella.
Pytania i odpowiedzi
P: Co to są dictyostelidy?
O: Dictyostelidae to grupa komórkowych śluzowców, czyli "ameb społecznych".
P: Jak rozmnażają się dictyostelidy?
O: W trudnych czasach dictyostelidy łączą się, aby rozmnażać się jako owocnik, który wytwarza zarodniki o ścianach ochronnych.
P: Czy dictyostelidy to organizmy jednokomórkowe czy wielokomórkowe?
O: Dictyostelidy są zarówno jednokomórkowe, jak i wielokomórkowe. Przez większą część życia żyją jako oddzielne komórki, a następnie łączą się, aby rozmnażać się jako wielokomórkowy owocnik.
P: Co jedzą dictyostelidy?
O: Dictyostelidy żywią się głównie bakteriami glebowymi.
P: Co się dzieje, gdy kończy się zapas pożywienia dla dictyostelidów?
O: Kiedy kończy się zapas pożywienia, dictyostelidy łączą się w coś w rodzaju ślimaka, który potrafi reagować na światło i różnice temperatur i poruszać się.
P: Co to jest sporokarp?
O: Sporokarp to owocnik, w którym znajduje się jedna lub więcej kulek zarodników. Te zarodniki to nieaktywne komórki chronione przez twarde ściany komórkowe, które stają się nowymi amebami, gdy pojawia się pożywienie.
P: Jak bada się dictyostelium?
O: Dictyostelium jest wykorzystywana jako organizm modelowy w biologii molekularnej i genetyce, szczególnie jako przykład komunikacji komórkowej, różnicowania i programowanej śmierci komórek (apoptozy). Badania nad Dictyostelium są dostępne online w dictyBase.
