Picozoa

Jak číst taxoboxPicozoa
alternativní popis obrázku chybí
Vědecká klasifikace
DoménaEukaryota
Říšerostliny (Archaeplastida)
KmenPicozoa
Seenivasan, 2013
třída
  • Picomonadea
    • druh (jediný známý): Picomonas judraskeda
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Picozoa je skupina mořských jednobuněčných pikoplanktonních organismů, které jsou s největší pravděpodobností příbuzné ruduchám.[1] Od r. 2007 byl znám z genomové analýzy environmentálních vzorků a nazýván Picobiliphyta,[2] ale teprve v r. 2013 se podařilo kultivovat jednoho ze zástupců, Picomonas judraskeda.[3] Objev způsobil zásadní změnu představ o této skupině, zpochybnil fototrofní způsob obživy a vedl tak i k přejmenování na současný název.

Systematika

Vzhledem k tomu, že byl objeven (kultivován) pouze jediný druh pikomonád, jsou prozatím (začátek r. 2013) všechny uváděné taxony monotypické:[3]

  • Kmen: Picozoa
    • Třída: Picomonadea
      • Řád: Picomonadida
        • Čeleď: Picomonadidae
          • Rod: Picomonas
            • Druh: Picomonas judraskeda

Kmen Picozoa je vymezen jako skupina heterotrofních mořských jednobuněčných pikoplanktonní velikosti (procházející skrz membránový filtr 3 μm), charakterizovaných jednou ze dvou sekvencí jaderného genomu, kódujícího SSU rDNA, a sice 5’GCG TGA TGC CAA AAT CCG3’ nebo 5’ATA TGC CCG TCA AAC CGT3’.

Řád Picomonadida charakterizuje první z uvedených sekvencí.

Fylogenetické zařazení

O Picozoa (tehdy pod názvem Picobiliphyta) se předpokládalo, že se jedná o autotrofní mořské řasy a jejich umístění ve fylogenetickém stromu se proto hledalo mezi rostlinami nebo chromisty.

Některé studie založené na molekulárních analýzách naznačovaly, že by mohli být kladeni do chromistní podříše Hacrobia (dnes již zpochybňované), a to do blízkosti skrytěnek.[4] Později bylo navrhováno jejich postavení jako sesterské skupiny ke Glaucophyta, ale podpora tohoto jejich zařazení je také velmi slabá. [5] Adl s kolektivem se proto rozhodli ve svém revidovaném systému eukaryot ponechat Picobiliphyta jako incertae sedis eukaryot.[6]

Rozhodnutí nepřinesla ani studie z r. 2013, která mohla pracovat s kultivovaným jedincem pikomonády. Naopak vyvrátila některé předchozí předpoklady, např. autotrofii.[3]

Studie z roku 2021 pak vrátila Picozoa do sousedství rostlin, konkrétně ruduch, a zařadila je jako jednu skupinu superskupiny Archaeplastida, nově obsahujících vedle rostlin v tradičním pojetí i Rhodelphidia se zanikajícím plastidem neschopným fotosyntézy[7] a právě Picozoa, kteří plastidy nemají vůbec.[8][9]

Picomonas judraskeda

Studie z r. 2013 podala popis prvního kultivovaného druhu kmene Picozoa, pikomonády Picomonas judraskeda:[3]

Jedná se o dvojbičíkatý jednobuněčný organismus žijící v mořském planktonu. Buňky jsou veliké 2,5–3,8 ×  2–2,5 μm a neobsahují žádné plastidy. Sestávají ze dvou půlkulových částí oddělených hlubokým rozštěpem. Přední část obsahuje všechny hlavní buněčné organely (jádro, endoplazmatické retikulum, jediný Golgiho aparát a jednu mitochondrii) včetně ukotvení bičíků, zadní část pak obsahuje početné vezikuly a vakuoly a potravní aparát. Obě části jsou odděleny velkou vakuolovou cisternou.

Jediná mitochondrie s tubulárními kristami je umístěna za jádrem ve ventrální oblasti přední části. Mezi mitochondrií (na kterou přímo doléhá), jádrem a bazálním tělískem předního bičíku je umístěn jediný Golgiho aparát Dva bičíky (jeden dlouhý přední, druhý kratší zadní) vybíhají z ventrálního povrchu buňky blízko ke styčnému místu mitochondrie a Golgiho aparátu. Oba bičíky mají hladký povrch a postrádají výběžky či vlášení (mastigonemy).

Potravní aparát se skládá z velkého koše z vláken ukotvených na ventrálním buněčném povrchu a vymezujících na něm podlouhlá štěrbinová buněčná ústa, která umožňují tvorbu potravních vakuol. Ač je potravní vakuola relativně velká, obsahuje pouze částice menší než 150 nm.

Buňky jsou pokryté pouze plazmatickou membránou bez náznaků šupin nebo glykokalyxu.

Picomonas judraskeda se vyznačuje unikátním způsobem pohybu: Po déle trvajícím období klidu jsou zahájeny opakující se cykly sestávající z prudkých poskoků na krátkou vzdálenost, které okamžitě následuje pomalý plazivý pohyb opačným směrem.

Díky absenci plastidu i neexistenci genů plastidového určení v genomu prakticky není pochyb o heterotrofním způsobu výživy. Potrava je omezena vlastní velikostí pikomonád a jejich potravního aparátu. Z analýzy buněk, zachycených v různých stadiích potravního cyklu, lze usuzovat, že nejsou ani bakterivorní, ale stravují se endocytózou malých mořských koloidních částic menších než 150 nm.

Reference

  1. ↑ YAZAKI, Euki; YABUKI, Akinori; IMAIZUMI, Ayaka. The closest lineage of Archaeplastida is revealed by phylogenomics analyses that include Microheliella maris. Open Biology. Roč. 12, čís. 4, s. 210376. Dostupné online [cit. 2022-07-15]. DOI 10.1098/rsob.210376. PMID 35414259. 
  2. ↑ NOT, Fabrice; VALENTIN, Klaus; ROMARI, Khadidja, Connie Lovejoy, Ramon Massana, Kerstin Töbe, Daniel Vaulot, Linda K. Medlin. Picobiliphytes: A Marine Picoplanktonic Algal Group with Unknown Affinities to Other Eukaryotes. Science. 12. leden 2007, svazek 315, čís. 5809, s. 253 – 255. Dostupné online. ISSN 1095-9203. DOI 10.1126/science.1136264. (anglicky) 
  3. ↑ a b c d SEENIVASAN, Ramkumar; SAUSEN, Nicole; MEDLIN, Linda K., MELKONIAN, Michael. Picomonas judraskeda Gen. Et Sp. Nov.: The First Identified Member of the Picozoa Phylum Nov., a Widespread Group of Picoeukaryotes, Formerly Known as ‘Picobiliphytes’. S. 1–18. PLoS ONE [online]. 26. březen 2013. Svazek 8, čís. 3: e59565, s. 1–18. Dostupné online. ISSN 1932-6203. DOI 10.1371/journal.pone.0059565. (anglicky) 
  4. ↑ OKAMOTO, Noriko, Chitchai Chantangsi, Aleš Horák, Brian S. Leander, Patrick J. Keeling. Molecular Phylogeny and Description of the Novel Katablepharid Roombia truncata gen. et sp. nov., and Establishment of the Hacrobia Taxon nov. S. 1–11. PLoS ONE [online]. 17. září 2009. Svazek 4, čís. 9: e7080, s. 1–11. Dostupné online. PDF [1]. ISSN 1932-6203. DOI 10.1371/journal.pone.0007080. (anglicky) 
  5. ↑ BURKI, Fabien; OKAMOTO, Noriko; POMBERT, Jean-François, KEELING, Patrick J. The evolutionary history of haptophytes and cryptophytes: phylogenomic evidence for separate origins. S. 2246–2254. Proceedings of the Royal Society B [online]. 7. červen 2012. Svazek 279, čís. 1736, s. 2246–2254. Dostupné online. ISSN 1471-2954. DOI 10.1098/rspb.2011.2301. (anglicky) 
  6. ↑ ADL, Sina M., et al. The Revised Classification of Eukaryotes. S. 429–514. Journal of Eukaryotic Microbiology [online]. 28. září 2012. Svazek 59, čís. 5, s. 429–514. Dostupné online. PDF [2]. ISSN 1550-7408. DOI 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x. PMID 23020233. (anglicky) 
  7. ↑ GAWRYLUK, Ryan M. R.; TIKHONENKOV, Denis V.; HEHENBERGER, Elisabeth; HUSNIK, Filip; MYLNIKOV, Alexander P.; KEELING, Patrick J. Non-photosynthetic predators are sisters to red algae. S. 240–243. Nature [online]. Springer Nature Limited, 17. červenec 2019. Svazek 572, čís. 7768, s. 240–243. Dostupné online. Dostupné také na: [3]. ISSN 1476-4687. DOI 10.1038/s41586-019-1398-6. PMID 31316212. (anglicky) 
  8. ↑ SCHÖN, Max Emil, et al. Picozoa are archaeplastids without plastid. ResearchGate [online]. 2021-04-14 [cit. 2022-01-04]. Preprint. Dostupné online. DOI 10.1101/2021.04.14.439778. (anglicky) 
  9. ↑ SCHÖN, Max Emil; ZLATOGURSKY, Vasily; SINGH, Roha P.; POIRIER, Camille; WILKEN, Susanne; MATHUR, Varsha; STRASSERT, Jürgen F. H. Single cell genomics reveals plastid-lacking Picozoa are close relatives of red algae. Nature Communications [online]. Springer Nature Limited, 2021-11-17 [cit. 2022-01-04]. Svazek 12: 6651. Dostupné online. Dostupné také na: [4]. ISSN 2041-1723. DOI 10.1038/s41467-021-26918-0. PMID 34789758. (anglicky) 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Information-silk.svg
Autor: , Licence: CC BY 2.5
A tiny blue 'i' information icon converted from the Silk icon set at famfamfam.com
Picomonas judraskeda.png
Autor: Ramkumar Seenivasan, Nicole Sausen, Linda K. Medlin, Michael Melkonian, Licence: CC BY 2.5
A Picomonas cell.
  • A. Differential interference contrast of a chemically fixed cell. Inset shows phase contrast image of a live cell from tissue culture flask photographed with an inverted microscope (Scale bar 5 µm).
  • B. Fluorescence and phase contrast overlay, nucleus (blue), mitochondrion (red).
  • C. SEM image.
  • D. A longitudinal section through a cell in the plane of the flagella, viewed from the cell’s left.
  • E. A 3 D serial section reconstruction of the cell depicted in 2D. AF/PF (anterior−/posterior flagellum); AP/PP (anterior/posterior part of the cell); G (Golgi body); M (mitochondrion); MB (‘microbody’); N (nucleus); tr1,tr2 (distal [tr2] and proximal [tr1] flagellar transitional regions); P (posterior digestive body); Cl (cleft separating the anterior from the posterior part of the cell); vc (vacuolar cisterna).