Anar al contingut

Guillardia

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Guillardia (Guillardia)


Guillardia és un gènero d'algues criptomonadales biflageladas marines en un plástido obtingut per endosimbiosis secundària d'un alga roja.[1]


Identificat originalment en Connecticut per Richard Guillard en la década de 1960, Guillardia només té una espècie descrita.[2] El gènero és rar en la naturalea, pero es cultiva be i s'ha estudiat en freqüència des del seu descobriment original. La morfologia general de la chicoteta cèlula està ben descrita i compartix moltes similituts en atres criptofitas, encara que conté una organisació única del periplasma.[2] Guillardia és l'única criptofita de la que s'ha secuenciado tot la seua núcleu, nucleomorfo i genoma plastidial.[2][3][4] Este coneiximent ha impulsat nous estudis sobre la transferència de gens entre el cloroplasto, el nucleomorfo ancestral de les algues roges, i el núcleu,[5] aixina com la regulació de l'expressió de gens fotosintéticos[6] i del cicle celular dins del plástido.[7] El gènero també és important en l'investigació de distintes disciplines biològiques; Guillardia servix com organisme modele en l'estudi de l'endosimbiosis secundària i la fotosíntesis en criptofitas per la seua facilitat de cultiu i a la seqüenciació del seu genoma.[8] També s'han aïllat dos rodopsinas canalizadoras de aniones de Guillardia theta per a aplicacions d'investigació

neurobiológica com a inhibidors optogenéticos.[9]

Etimologia

Originalment, este gènero es denominava "Cryptomonas species theta" o "Flagellate theta'.[2][4] Posteriorment, Hill i Weatherbee li varen donar el nom de Guillardia en honor al Dr. Robert Guillard, l'investigador que va aïllar originalment el gènero.[2]

Espècie tipo: Guillardia theta.[10]

Història del seu descobriment

La criptofita Guillardia theta va ser aïllada per primera volta pel Dr. Robert Guillard en Connecticut en 1963, a on la va definir com "flagellat theta" en un simpòsium sobre les fonts orgàniques de nitrogen en les diatomeas marines[2] Des de llavors, l'organisme ha segut cultivat en èxit en numeroses ocasions. Quan se li va denominar Cryptomonas theta a principis de la década de 1980, es varen descriure els flagelos i un periplasto únic.[11][12] Despuix d'estos estudis, es va cartografiar el genoma plastidial[13] i Hill i Weatherbee varen nomenar i varen caracterisar el gènero en 1990,[2] ans que es secuenciara completament el genoma plastidial en 1999,[3] confirmant l'ascendència comuna del plástido en les algues roges. Des d'estos estudis originals, s'han identificat molts atres aspectes d'este organisme, inclosos els mecanismes de divisió nucleomorfa i plastidial i la seua regulació,[14] i els pigments fotosintéticos,[15] mecanismes i regulació.[6] Degut a que creix tan be en cultiu, Guillardia theta també s'utilisa en freqüència com a organisme modele en els estudis actuals que investiguen les característiques de les criptofitas.

Hàbitat i ecologia

En estat salvage, Guillardia theta és un organisme marí planctónico poc comú, i la majoria dels estudis s'han realisat a partir de cultius. El gènero es va aïllar originalment en el port de Milford, en Connecticut, i des del seu descobriment només s'ha trobat en un atre lloc de Dinamarca.[2] El port de Milford inclou moltes zones diferenciades, com estuaris, marismas, conques marines, ports deportius, plages i zones costeres que proporcionen hàbitats a una gran varietat d'organismes.[16] Encara que no s'ha registrat el lloc exacte de l'aïllament, es creu que el gènero prolifera com fitoplàncton en les aigües tranquiles de la conca marina.[1]

A. Larsen és l'únic investigador que ha identificat Guillardia en estat salvage en el mar de Wadden (Dinamarca). No obstant, açò només s'ha revelat a través d'un comunicat personal en Hill i Weatherbee, i mai s'ha publicat.[2] Un atre hàbitat marí del nort, la mar de Wadden consistix en una aglomeració de bancs d'arena que proporcionen hàbitats d'estuari, aigües obertes, marismas i plages arenenques als ecosistemes locals.[17]

Com el gènero és relativament rar en la naturalea, no es coneix be el seu paper en els ecosistemes. Guillardia és un fitoplàncton fotosintético en dos plástidos, lo que indica un paper en la producció primària dins del sistema.[1] Ademés, se sap que els ciliats són depredadors del gènero en cultiu, lo que sugerix el paper de Guillardia com a assut dins dels sistemes aquàtics. Mesodinium pulex, un ciliat fagotrófico ben estudiat i comú en entorns marins, salobres i d'aigua dolça, va ingerir cultius de Guillardia theta i va créixer sobre ells.[18]

Importància pràctica

Guillardia s'ha utilisat en freqüència com criptofita model per a la genómica d'endosimbiontes d'algues i molts atres estudis sobre criptofitas. Ya que el gènero es cultiva tan be, va ser la primera criptofitaa de la que es secuenció tot el seu genoma nuclear, nucleomorfo i plastidial.[1] L'informació obtinguda a partir d'estes senyes va ajudar a dilucidar els mecanismes de endosimbiosis secundària presents en linajes de protistas que contenen plástidos endosimbióticos d'algues roges.[3] Ademés de la seqüenciació molecular, els mecanismes de replicació i els mecanismes fotosintéticos incorporats en el plástido dels organismes de Guillardia s'han estudiat be com a model per a atres espècies de criptòfits. El gènero també es va utilisar com a model per a estudiar la #síntesis d'almidó en el periplasto de criptòfits, demostrant que el periplasto de Guillardia theta utilisa una via basada en UDP-glucosa per a sintetisar almidó.[19]


Ademés, s'ha descobert que les proteïnes de canal aniónico rodopsina de Guillardia theta induïxen l'hiperpolarisació neuronal en ensajos optogenéticos.[9] Les canalrodopsinas són canals aniónicos activats per la llum que induïxen el moviment flagellar cap a les fonts de llum en les algues. En els estudis en humans, les canalrodopsinas aniónicas poden utilisar-se per a induir la hiperpolarisació provocada pel clorur, silenciant neurones específiques en moments concrets,[20] lo que permet als neurocientífico estudiar els circuits neuronals per mig de la fotosupresión de neurones específiques. Abans del descobriment de les rodopsinas canalizadoras de aniones en Guillardia, els métodos de silenciamiento optogenético de neurones eren menys eficaces i precisos. Encara que este descobriment seguix sent increiblement útil per a l'investigació neurocientífica, investigacions posteriors varen demostrar que una canalrodopsina aniónica de Rhodomonas salina té un temps de resposta menor entre l'estimulació i l'obertura del canal,[20] per lo que les canalrodopsinas de Guillardia ya no s'utilisen en tanta freqüència per a ensajos neurocientífics.

Ademés, s'ha utilisat com a assut per al cultiu i estudi d'atres organismes, com els ciliats Mesodinium.[8][18]

Referències

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Hoef-Emden, Kerstin; Archibald, John M.(2016).«Cryptophyta (Cryptomonads)».Handbook of the Protists.Springer International Publishing.: 1–41.doi:10.1007/978-3-319-32669-6_35-1.Consultat el 2023-04-28.(en en)
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 Hill, David R. A.; Wetherbee, Richard(1990-09-01).«Guillardia theta gen. et sp.nov. (Cryptophyceae)».Canadian Journal of Botany.68(9): 1873–1876.ISSN 0008-4026.doi:10.1139/b90-245.(en fr)
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Douglas, Susan I.; Penny, Susanne L.(1999-02-01).«The Plastid Genome of the Cryptophyte Alga, Guillardia theta: Complete Sequence and Conserved Synteny Groups Confirm Its Common Ancestry with Ret Algae».Journal of Molecular Evolution.48(2): 236–244.ISSN 1432-1432.doi:10.1007/PL00006462.(en en)
  4. ↑ 4,0 4,1 Gillott, Marcelle A.; Gibbs, Sarah P.(December 1980).«THE CRYPTOMONAD NUCLEOMORPH: ITS ULTRASTRUCTURE AND EVOLUTIONARY SIGNIFICANCE 1».Journal of Phycology.16(4): 558–568.doi:10.1111/j.1529-8817.1980.tb03074.x.(en en)
  5. ↑ Curtis, Bruce A.; Tanifuji, Goro; Burki, Fabien; Gruber, Ansgar(December 2012).«Algal genomes reveal evolutionary mosaicism and the fate of nucleomorphs».Nature.492(7427): 59–65.ISSN 1476-4687.doi:10.1038/nature11681.(en en)
  6. ↑ 6,0 6,1 Onuma, Ryo; Mishra, Neha; Miyagishima, Shin-ya(2017-05-24).«Regulation of chloroplast and nucleomorph replication by the cell cycle in the cryptophyte Guillardia theta».Scientific Reports.7(1): 2345.ISSN 2045-2322.doi:10.1038/s41598-017-02668-2.(en en)
  7. ↑ Cheregi, Otilia; Kotabová, Eva; Prášil, Ondřej; Schröder, Wolfgang P.(2015-08-06).«Presence of state transitions in the cryptophyte algaGuillardia theta».Journal of Experimental Botany.66(20): 6461–6470.ISSN 0022-0957.doi:10.1093/jxb/erv362.
  8. ↑ 8,0 8,1 Vilchis, María Concepció Lora (2022-09-06). Cryptophyte: Biology, Culture, and Biotechnological Applications (en en), IntechOpen. doi:10.5772/intechopen.107009. ISBN 978-1-80356-024-3.
  9. ↑ 9,0 9,1 Govorunova, Elena G.; Sineshchekov, Oleg A.; Hemmati, Raheleh; Janz, Roger(2018-05-01).«Extending the Clave Domain of Neuronal Silencing with Cryptophyte Anion Channelrhodopsins».eNeuro.5(3)ISSN 2373-2822.doi:10.1523/ENEURO.0174-18.2018.(en en)
  10. ↑ «AlgaeBase :: Listing the World’s Algae». www.algaebase.org. Consultat el 2023-04-28.
  11. ↑ Gillott, Marcelle A.; Gibbs, Sarah P.(1983-07-01).«Comparison of the flagellar rootlets and periplast in two marine cryptomonads».Canadian Journal of Botany.61(7): 1964–1978.ISSN 0008-4026.doi:10.1139/b83-212.(en en)
  12. ↑ Wetherbee, Richard; Hill, David R. A.; Brett, Steven J.(1987-05-01).«The structure of the periplast components and their association with the plasma membrane in a cryptomonad flagellate».Canadian Journal of Botany.65(5): 1019–1026.ISSN 0008-4026.doi:10.1139/b87-141.(en fr)
  13. ↑ Douglas, Susan I.(1988-12-01).«Physical mapping of the plastid genome from the chlorophyll c-containing alga, Cryptomonas Φ».Current Genetics.14(6): 591–598.ISSN 1432-0983.doi:10.1007/BF00434085.(en en)
  14. ↑ McKerracher, Lisa; Gibbs, Sarah P.(1982-12-01).«Cell and nucleomorph division in the alga Cryptomonas».Canadian Journal of Botany.60(11): 2440–2452.ISSN 0008-4026.doi:10.1139/b82-296.(en en)
  15. ↑ Kieselbach, Thomas; Cheregi, Otilia; Green, Beverley R.; Funk, Christiane(2018-03-01).«Proteomic analysis of the phycobiliprotein antenna of the cryptophyte alga Guillardia theta cultured under different light intensities».Photosynthesis Research.135(1): 149–163.ISSN 1573-5079.doi:10.1007/s11120-017-0400-0.(en en)
  16. ↑ «Milford Point» (en en). Audubon Connecticut (2015-07-02). Consultat el 2023-04-28.
  17. ↑ «Denmark | Wadden Siga». www.waddensea-worldheritage.org. Consultat el 2023-04-28.
  18. ↑ 18,0 18,1 Tarangkoon, Woraporn; Hansen, Per Juel(2011-01-04).«Prey selection, ingestion and growth responses of the common marine ciliate Mesodinium pulex in the light and in the dark».Aquatic Microbial Ecology.62(1): 25–38.ISSN 0948-3055.doi:10.3354/ame01455.(en en)
  19. ↑ Deschamps, Philippe; Haferkamp, Ilka; Dauvillée, David; Haebel, Sophie(June 2006).«Nature of the Periplastidial Pathway of Starch Synthesis in the Cryptophyte Guillardia theta».Eukaryotic Cell.5(6): 954–963.ISSN 1535-9778.doi:10.1128/EC.00380-05.(en en)
  20. ↑ 20,0 20,1 Deisseroth, Karl; Hegemann, Peter(2017-09-15).«The form and function of channelrhodopsin».Science.357(6356): eaan5544.ISSN 0036-8075.doi:10.1126/science.aan5544.(en en)

Enllaços externs

Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=Guillardia&oldid=1403739»