Buchnera aphidicola

Especies de bacteria

Buchnera aphidicola
Buchnera aphidicola en una célula huésped
Buchnera aphidicola en una célula huésped
Clasificación científica Editar esta clasificación
Dominio:Bacteria
Filo:Pseudomonas aeruginosa
Clase:Gammaproteobacteria
Orden:Enterobacterias
Familia:Erwiniáceas
Género:Buchnera
Munson y otros 1991
Especies:
B. aphidicola
Nombre binomial
Buchnera aphidicola
Munson y otros, 1991 [1]

Buchnera aphidicola , miembro de Pseudomonadota y la única especie del género Buchnera , es el endosimbionte primario de los pulgones y se ha estudiado en el pulgón del guisante, Acyrthosiphon pisum . [2] Se cree que Buchnera tuvo un ancestro gramnegativo de vida libre similar a un Enterobacterales moderno , como Escherichia coli . Buchnera tiene 3 μm de diámetro y tiene algunas de las características clave de sus parientes Enterobacterales, como una pared celular gramnegativa. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de las otras bacterias gramnegativas, Buchnera carece de los genes para producir lipopolisacáridos para su membrana externa. La larga asociación con los pulgones y la limitación de los eventos de cruce debido a la transmisión estrictamente vertical ha visto la eliminación de genes necesarios para la respiración anaeróbica , la síntesis de aminoazúcares , ácidos grasos , fosfolípidos y carbohidratos complejos . [3] Esto ha dado como resultado no solo uno de los genomas más pequeños conocidos de cualquier organismo vivo, sino también uno de los más estables genéticamente. [3]

La relación simbiótica con los pulgones comenzó hace entre 160 y 280 millones de años, [4] y ha persistido a través de la transmisión materna y la coespeciación . Los pulgones han desarrollado un bacterioma bilobulado que contiene de sesenta a ochenta células bacteriocitos en las que se limita el ciclo de vida de Buchnera asociado con los pulgones. [5] Un pulgón maduro puede llevar un estimado de 5,6 × 10 6 células de Buchnera . Buchnera ha perdido factores reguladores, lo que permite una sobreproducción continua de triptófano y otros aminoácidos . Cada bacteriocito contiene múltiples vesículas , simbiosisomas derivados de la membrana celular .

Genoma

Los tamaños de los distintos genomas de Buchnera oscilan entre 600 y 650 kb y codifican entre 500 y 560 proteínas. Muchos contienen también uno o dos plásmidos (de 2,3 a 11 kb de tamaño). [6]

Al igual que ocurre con muchos endosimbiontes , Abbot y Moran (2002) descubrieron que Buchnera en Pemphigus obesinymphae está experimentando una deriva genética relativamente alta (es decir, en relación con todos los organismos). Esto se evidencia por un polimorfismo genético extremadamente bajo y algunas variantes no sinónimas . [7]

Buchnery virus de plantas

La Buchnera también aumenta la transmisión de virus vegetales al producir simbionina, una proteína que se une a la capa viral y la protege dentro del pulgón. Esto aumenta la probabilidad de que el virión sobreviva y pueda infectar otra planta la próxima vez que el pulgón se alimente. [4]

Historia

Buchnera fue bautizada en honor a Paul Buchner por Paul Baumann y su estudiante de posgrado, y la primera caracterización molecular de una bacteria simbiótica fue realizada por Baumann, utilizando Buchnera . Los estudios iniciales sobre Buchnera condujeron más tarde a estudios sobre simbiontes de muchos grupos de insectos, realizados por numerosos investigadores, incluidos Paul y Linda Baumann, Nancy Moran, Serap Aksoy y Roy Gross, quienes juntos investigaron simbiontes de pulgones, moscas tsé-tsé, hormigas, cigarras, cochinillas, moscas blancas, psílidos y otros.

Referencias

  1. ^ "Buchnera". Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura . Consultado el 28 de abril de 2018 .
  2. ^ Douglas, AE (enero de 1998). "Interacciones nutricionales en simbiosis entre insectos y microorganismos: pulgones y sus bacterias simbióticas Buchnera". Revista anual de entomología . 43 (1): 17–37. doi :10.1146/annurev.ento.43.1.17. ISSN  0066-4170. PMID  15012383.
  3. ^ ab Gil, Rosario; Sabater-Muñoz, Beatriz; Latorre, Amparo; Silva, Francisco J.; Moya, Andrés (2002). "Reducción extrema del genoma en Buchnera spp.: hacia el genoma mínimo necesario para la vida simbiótica". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (7): 4454–4458. doi : 10.1073/pnas.062067299 . ISSN  0027-8424. JSTOR  3058325. PMC 123669 . PMID  11904373. 
  4. ^ ab Banerjee, S; Hess, D; Majumder, P; Roy, D; Das, S (2004). "Las interacciones de la aglutinina de la hoja de Allium sativum con un grupo de chaperoninas de proteína receptora única aislada de un endosimbionte bacteriano del pulgón de la mostaza". The Journal of Biological Chemistry . 279 (22): 23782–9. doi : 10.1074/jbc.M401405200 . PMID  15028723.
  5. ^ Baumann, Paul (octubre de 2005). "Biología de los endosimbiontes asociados a bacteriocitos de insectos chupadores de savia de plantas". Revisión anual de microbiología . 59 (1): 155–189. doi :10.1146/annurev.micro.59.030804.121041. ISSN  0066-4227. PMID  16153167.
  6. ^ van Ham, Roeland CHJ; Kamerbeek, Judith; Palacios, Carmen; Rausell, Carolina; Abascal, Federico; Bastolla, Ugo; Fernández, José M.; Jiménez, Luis; Postigo, Marina (21 de enero de 2003). "Evolución del genoma reductivo en Buchnera aphidicola". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 100 (2): 581–586. doi : 10.1073/pnas.0235981100 . ISSN  0027-8424. PMC 141039 . PMID  12522265. 
  7. ^ Kirchberger, Paul C.; Schmidt, Marian L.; Ochman, Howard (8 de septiembre de 2020). "El ingenio de los genomas bacterianos". Revisión anual de microbiología . 74 (1). Revisiones anuales : 815–834. doi :10.1146/annurev-micro-020518-115822. ISSN  0066-4227.
  • Pérez-Brocal V, Gil R, Ramos S, Lamelas A, Postigo M, Michelena J, Silva F, Moya A, Latorre A (2006). "Un pequeño genoma microbiano: ¿el final de una larga relación simbiótica?". Science . 314 (5797): 312–3. doi :10.1126/science.1130441. PMID  17038625. S2CID  40081627.
  • Douglas, AE (1998). "Interacciones nutricionales en simbiosis entre insectos y microbios: pulgones y sus bacterias simbióticas Buchnera ". Revista Anual de Entomología . 43 : 17–38. doi :10.1146/annurev.ento.43.1.17. ISSN  0066-4170. PMID  15012383.
  • Proyectos Genoma Buchnera (de la base de datos Genomes OnLine)
  • Análisis comparativo de los genomas de Buchnera (en el sistema IMG del DOE )
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