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| ブフネラ・アフィディコラ | |
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| 宿主細胞内の ブフネラ・アフィディコラ | |
科学的分類 
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| ドメイン： | 細菌 |
| 門: | シュードモナドタ |
| クラス： | ガンマプロテオバクテリア |
| 注文： | 腸内細菌 |
| 家族： | エルウィニア科 |
| 属: | ブフネラ ・マンソン他 1991 |
| 種： | B.アフィディコラ
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| 二名法名 | |
| ブフネラ・アフィディコラ マンソンら 1991 [1]
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Buchnera aphidicolaはPseudomonadotaに属し、 Buchnera属唯一の種であり、アブラムシの主要な共生細菌で、エンドウマメアブラムシAcyrthosiphon pisumで研究されている。 [2] Buchneraは、大腸菌などの現代の腸内細菌科に似た自由生活性のグラム陰性の祖先を持っていたと考えられている。Buchneraは直径3 μmで、グラム陰性の細胞壁など、腸内細菌科の同類の主要な特徴のいくつかを備えている。しかし、他のほとんどのグラム陰性細菌とは異なり、 Buchneraは外膜用のリポ多糖類を生成する遺伝子を欠いている。アブラムシとの長い関係と、厳密に垂直伝播するため交差イベントが制限されているため、嫌気呼吸、アミノ糖、脂肪酸、リン脂質、複合炭水化物の合成に必要な遺伝子が欠失しています。 [3]これにより、既知の生物の中で最も小さいゲノムの1つであるだけでなく、最も遺伝的に安定したゲノムの1つでもあります。 [3]
アブラムシとの共生関係は1億6000万年から2億8000万年前に始まり、 [4]母子感染と共種分化を経て存続してきた。アブラムシは60から80個の菌細胞を含む二葉の菌叢を発達させ、その中にアブラムシに付随するブフネラのライフサイクルが限定されている。 [5]成熟したアブラムシは推定5.6 × 10 6個の ブフネラ細胞を保有している。ブフネラは調節因子を失っており、トリプトファンやその他のアミノ酸の持続的な過剰生産を可能にしている。各菌細胞には細胞膜に由来する複数の小胞、シンビオソームが含まれている。
ゲノム
様々なブフネラのゲノムのサイズは600～650kbの範囲で、500～560個のタンパク質をコードしています。多くのゲノムには1つまたは2つのプラスミド（サイズ2.3～11kb）も含まれています。[6]
アボットとモラン（2002）は、他の多くの共生生物と同様に、Pemphigus obesinymphaeのブフネラは比較的高い遺伝的浮動（つまり、すべての生物と比較して）を起こしていることを発見した。これは、遺伝子多型が極めて低く、いくつかの非同義変異体が存在することから明らかである。[7]
ブフネラ植物ウイルス
ブフネラはまた、ウイルスの外殻に結合してアブラムシの体内でウイルスを保護するタンパク質であるシンビオニンを生成することで、植物ウイルスの伝染を増加させます。これにより、アブラムシが次に餌を食べるときに、ウイルス粒子が生き残り、別の植物に感染する可能性が高くなります。[4]
歴史
ブフネラは、ポール・バウマンと彼の大学院生によってポール・ブフナーにちなんで命名され、共生細菌の最初の分子特性評価は、バウマンによってブフネラを使用して実施されました。ブフネラに関する初期の研究は、後に多くの昆虫グループの共生生物の研究につながり、ポールとリンダ・バウマン、ナンシー・モラン、セラップ・アクソイ、ロイ・グロスなど、多数の研究者によって追求され、彼らは共同でアブラムシ、ツェツェバエ、アリ、ヨコバイ、コナカイガラムシ、コナジラミ、キジラミなどの共生生物を調査しました。
参考文献
- ^ 「Buchnera」。命名法に定められた原核生物名の一覧。 2018年4月28日閲覧。
- ^ Douglas, AE (1998年1月). 「昆虫と微生物の共生における栄養的相互作用：アブラムシと共生細菌ブフネラ」. Annual Review of Entomology . 43 (1): 17–37. doi :10.1146/annurev.ento.43.1.17. ISSN 0066-4170. PMID 15012383.
- ^ ab Gil, Rosario; Sabater-Muñoz, Beatriz; Latorre, Amparo; Silva, Francisco J.; Moya, Andrés (2002). 「Buchnera spp. における極端なゲノム削減: 共生生活に必要な最小限のゲノムに向けて」。米国科学アカデミー紀要。99 ( 7 ): 4454–4458。doi : 10.1073 / pnas.062067299。ISSN 0027-8424。JSTOR 3058325。PMC 123669。PMID 11904373。
- ^ ab Banerjee, S; Hess, D; Majumder, P; Roy, D; Das, S (2004). 「Allium sativum 葉凝集素とマスタードアブラムシの細菌内共生菌から単離された特有の受容体タンパク質のシャペロニン群との相互作用」The Journal of Biological Chemistry . 279 (22): 23782–9. doi : 10.1074/jbc.M401405200 . PMID 15028723.
- ^ Baumann, Paul (2005年10月). 「植物の樹液を吸う昆虫の細菌細胞関連共生菌の生物学」. Annual Review of Microbiology . 59 (1): 155–189. doi :10.1146/annurev.micro.59.030804.121041. ISSN 0066-4227. PMID 16153167.
- ^ ヴァン・ハム、ローランド CHJ;カメルベーク、ジュディス。パラシオス、カルメン。カロライナ州ラウセル。アバスカル、フェデリコ。バストーラ、ウーゴ。フェルナンデス、ホセ M.ヒメネス、ルイス。ポスティゴ、マリーナ (2003-01-21)。 「Buchnera aphidicola における還元的ゲノム進化」。アメリカ合衆国国立科学アカデミーの議事録。100 (2): 581–586。土井：10.1073/pnas.0235981100。ISSN 0027-8424。PMC 141039。PMID 12522265。
- ^ キルヒバーガー、ポール C.; シュミット、マリアン L.; オックマン、ハワード (2020-09-08). 「細菌ゲノムの創意工夫」. Annual Review of Microbiology . 74 (1). Annual Reviews : 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)。「小さな微生物ゲノム：長い共生関係の終焉？」。サイエンス 。314 ( 5797 ) : 312–3。doi :10.1126/science.1130441。PMID 17038625。S2CID 40081627 。
- Douglas, AE (1998)。「昆虫と微生物の共生における栄養的相互作用: アブラムシと共生細菌ブフネラ」。Annual Review of Entomology。43 : 17–38。doi :10.1146/ annurev.ento.43.1.17。ISSN 0066-4170。PMID 15012383 。