Candidatus Epulopiscium は、ニザダイと 共生 関係にあるグラム陽性 細菌 の属です。これらの細菌は、長さが 0.2 ~ 0.7 mm (200 ~ 700 μm) にも及ぶものが多く、異常に大きなサイズで知られています。1999年にThiomargarita namibiensis が発見されるまで、 Epulonipiscium 属は最大の細菌であると考えられていました。 [ 1 ] [ 2 ] これらは現在でも、知られている最大の従属 栄養細菌です。
エプロニピシウム (一般に「エプロス」と呼ばれる)は、その大きさに加えて、形態的に多様で、極めて多倍体 である。[ 3 ] エプロスはまた、特定の細胞が微生物の胞子形成に似た細胞内子孫を形成できるという独特の生殖戦略を持ち、さらにいくつかのエプロスの形態は胞子 形成を示す。
この細菌は実験室での培養には成功していないものの、科学者たちは顕微鏡観察、系統発生学的解析、ゲノム解析を通して、エプルロニピシウム属細菌 についてより深い理解を得ている。
命名と発見 エプルロニピシウムは ラテン語 で「魚の宴会の客」を意味し、epulo (「宴会の客」または「宴会の客」)とpiscium (「魚の」)から成り立っています[ 4 ] 。これは、この生物が海洋のニザダイの腸内で発見されたためです。エプルロニピシウム 細胞は、その大きなサイズと特異な超微細構造に基づいて、当初は原生生物 として分類されていました。
当初、Epulopiscium の 個体群は単一の種と考えられており、1988 年に Montgomery (共同発見者の 1 人) と Pollak によってEpulopiscium fishelsoniという名前が付けられました。種小名の fishelsoni は、1985 年に 紅海 の茶色のニザダイ の腸を 研究中に発見したグループの一員であった、ポーランド生まれのイスラエル人魚類学者 Lev Fishelson に ちなんで名付けられました[ 5 ] [ 6 ]。 [ 7 ]
しかしその後、アンゲルトと共同研究者らはrRNA 遺伝子配列の比較により、 Epulopiscium fishelsoniが 系統発生的に異なる2つの細菌群から構成されていることを明らかにした。 [ 1 ] その後の研究により、これらの共生生物と宿主であるニザダイとの関係が明らかになった。
生理 エプルロニピシウムの 最大の細胞は肉眼で見ることができる。しかし、その大きさゆえに、エプルロニピシウムの 細胞は他の細菌に比べて表面積対体積比が小さいという欠点を補う必要がある。その特徴の一つが細胞膜であり、有効表面積を増やすために多くのひだが形成されている。
さらに、エプルロニピシウムの 細胞は極めて多倍体であり、個体には数十万コピーのゲノムが含まれている。細菌は真核生物のように細胞骨格による輸送ではなく拡散に依存するため、この極めて高い多倍体性によって、細胞内の多数の部位で遺伝子産物が生成され、必要な場所で生体分子が産生される。
再生 エプルロニピシウム 属B型の生活環。[ 8 ] 最大のEpulonipiscium 形態は、独特の胎生生殖を示します。この珍しい派生的な胞子 形成形態は、親細胞内で成長する 1 ~ 12 個の娘細胞を生成し、最終的に親細胞は溶解して 死に至ります。[ 9 ] [ 10 ] これらの細胞は、生殖に二分裂を使用していないようです。一部の形態は、生殖に内生胞子形成を使用します。 [ 11 ] しかし、二分裂 と胞子形成によって生殖する小型の形態もいくつかあります。
胞子形成はバチルス門バチルス・サブチリス やクロストリジウム 属などの他の細菌にも広く見られるが、胞子形成は通常、標準的な生殖形態ではなく、過密状態、環境中の毒素の蓄積、または飢餓によって引き起こされる。複数の内生胞子の形成は、系統発生的にエプルロニピシウム と関連のあるメタ バクテリウム・ポリスポラ などの他の大型腸内共生細菌でも観察されている。[ 2 ] 胞子形成は二分裂よりも細菌を外部環境からより保護するため、この特異な生活環の進化は、細菌をある宿主から別の宿主へ移すのに役立つと考えられている。
共生 エプルロニピシウム 属とその宿主であるニザダイ類は、栄養共生関係にあると考えられています。エプルロニピシウム属は、藻類やデトリタスを食べるニザダイ類でのみ発見されています。 エプルロニピシウム 属は、魚の消化を助けていると考えられています。 [ 12 ] しかし、科学者たちは、エプルロニピシウムを 自然生息地以外で培養することができていません。
参考文献 1 2 Angert ER、Clements KD、Pace NR ( 1993 年3 月 )。 「 最大の細菌」。Nature。362 ( 6417 ) : 239–241。Bibcode : 1993Natur.362..239A。doi : 10.1038 / 362239a0。PMID 8459849。S2CID 4242187。 1 2 Angert ER、Brooks AE、Pace NR (1996 年 3 月)。 「Metabacterium polyspora の系統解析: 最大の細菌である Epulopiscium 種における娘細胞産生の進化起源の 手がかり 」 。Journal of Bacteriology。178 ( 5 ) : 1451–1456。doi : 10.1128 / jb.178.5.1451-1456.1996。PMC 177821。PMID 8631724 。 ↑ Hutchison E、Yager NA、Taw MN、Taylor M、Arroyo F、Sannino DR、Angert ER (2018 年 1 月)。 「発生段階は 、極めて多倍体で巨大な細菌 Epulopiscium sp. type B の 染色体分離パターンと配置に影響を与える」 。Molecular Microbiology。107 ( 1): 68– 80。doi : 10.1111 /mmi.13860。PMID 29024073 。 ↑ Prescott LM、Sherwood LM、Woolverton CJ (2006)。 「原核細胞の構造と機能」 (PDF) 。 微生物学 。p. 43。 ↑ Goren M (2013). 「著名で尊敬される生物学者、レフ・フィシェルソン教授 1923-2013」。 イスラエル 生態学・進化ジャーナル 。59 (3): 164。doi : 10.1080 /15659801.2013.899808 。 ↑ 「レフ・フィシェルソン名誉教授」 。 テルアビブ大学 生命科学部動物学科。 ↑ Fishelson, Lev; Montgomery, W. Linn; Myrberg, Arthur A. (1985年7月)「紅海産熱帯草食性ニザダイ科魚類(ニザダイ科:硬骨魚類)の腸内における特異な共生」 Science . 229 (4708): 49–51 . Bibcode : 1985Sci...229...49F . doi : 10.1126/science.229.4708.49 . PMID 17795131 . ↑ Mendell JE、Clements KD、Choat JH、Angert ER (2008 年 5 月)。 「 大型 細菌における極端な倍数性」 。 米国 科学 アカデミー 紀要 。105 ( 18 ): 6730–6734。doi : 10.1073/pnas.0707522105。PMC 2373351。PMID 18445653 。 ↑ Angert ER、Clements KD ( 2004 年2 月 ) 。 「 Epulopiscium における細胞内子孫の開始」。Molecular Microbiology。51 ( 3 ): 827–835。doi : 10.1046 / j.1365-2958.2003.03869.x。PMID 14731282。S2CID 19426788 。 ↑ 「細菌における二分裂およびその他の生殖形態:一部のフィルミクテスによる細胞内子孫産生」 。 エプルピシウムウェブサイト 。コーネル大学微生物学部。 ↑ Angert ER (2005 年 3 月) 「細菌における二分裂の代替手段」 Nature Reviews. Microbiology . 3 (3): 214– 224. doi : 10.1038/nrmicro1096 . PMID 15738949 . S2CID 8295873 . ↑ Pollak PE、Montgomery WL (1994-08-01)。「巨大細菌( Epulopiscium fishelsoni ) は 草食性ニザダイ( Acanthurus nigrofuscus )の消化酵素活性に影響を与える」 。Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Physiology。108 ( 4): 657–662。doi : 10.1016 / 0300-9629 (94) 90352-2。ISSN 0300-9629 。
さらに読む Flint JF、Drzymalski D 、Montgomery WL、Southam G、Angert ER (2005 年 11 月)。「エプロピシウム様ニザダイ共生生物の自然集団における夜間の内生胞子形成」。Journal of Bacteriology。187 ( 21 ) : 7460–7470。doi : 10.1128 / JB.187.21.7460-7470.2005。PMC 1272977。PMID 16237029 。 Robinow C 、Angert ER( 1998年10 月)。「Epulopiscium属の核様体 と被覆 小胞」 。Archives of Microbiology。170 (4):227–235。Bibcode :1998ArMic.170..227R。doi:10.1007/ s002030050637。PMID 9732436。S2CID 6170628。
外部リンク エプルロニピシウム 属および関連するニザダイ類の共生生物、コーネル大学微生物学部。(2014年5月閲覧)「研究者たちが肉眼で見えるほど大きな細菌を研究中 ― 細菌界のシャキール・オニール」。Physorg.com。2008年5月7日。 2008年5月10日 閲覧 。