盗み形成術

クレプトプラスティまたはクレプトプラスチディは、共生関係におけるプロセスであり、藻類の葉緑体などのプラスチドが宿主によって隔離される。この言葉はギリシャ語で泥棒を意味するクレプテス(κλέπτης)に由来する。藻類は通常通り食べられ、部分的に消化されるが、プラスチドはそのまま残る。プラスチドは宿主内で維持され、一時的に光合成を継続して宿主に利益をもたらす。

クレプトプラスティという言葉は、古代ギリシャ語の κλέπτης ( kléptēs ) （「泥棒」を意味する）とπλαστός ( plastós )（もともとは形成された、成形されたという意味）に由来し、生物学ではプラスチドを意味するために使われています。^[1]

クレプトプラスティは共生関係におけるプロセスであり、藻類の葉緑体などのプラスチドが宿主によって隔離される。藻類は通常通り食べられ、部分的に消化され、プラスチドはそのまま残る。プラスチドは宿主内で維持され、一時的に光合成を継続し、宿主に利益をもたらす。^[1]この用語は1990年に葉緑体共生を説明するために造られた。^{[2] [3]}

盗歯性は、真核生物の様々な独立した系統群、すなわちSARスーパーグループとユーグレノゾア門の単細胞 原生生物、および一部の海洋無脊椎動物で獲得されています。

有孔虫属Bulimina、Elphidium、Haynesina、Nonion、Nonionella、Nonionellina、Reophax、Stainforthiaのいくつかの種は珪藻類の葉緑体を隔離する。^[4]

一過性色素体の安定性は、色素体を保持する種によって大きく異なります。渦鞭毛藻類 Gymnodinium属とPfisteria piscicidaでは、クレプトプラスチドが光合成活性を示すのはわずか数日間ですが、Dinophysis属のクレプトプラスチドは2 か月間安定しています。^[1]他の渦鞭毛藻類では、クレプトプラスチドは機能的柔軟性を可能にするメカニズム、または葉緑体の永続的獲得における初期の進化段階のいずれかを表しているという仮説が立てられています。^[5]

Mesodinium rubrumは、クリプトモナスGeminigera cryophilaから葉緑体を盗む繊毛虫です。 ^[6] M. rubrumは、そのプラスチドを捕食者であるDinophysis属の渦鞭毛藻プランクトンに移すことで、さらなる共生関係を築いています。 ^[7]

カリオクレプティは、宿主が獲物の細胞の核を保持する関連プロセスです。これは2007年にM. rubrumで初めて説明されました。^[8]

ユーグレノゾアにおける盗緑体形成の最初で唯一の例は、ユーグレノフィセアの最も初期の分岐系統であるラパザ・ビリディス種に属する。この微生物はテトラセルミス微細藻類の株を絶えず供給する必要があり、それを摂取して葉緑体を抽出する。盗緑体はその後、残りのユーグレノフィセアの永久葉緑体に似たものへと徐々に変化していく。ラパザ・ビリディスの細胞はこれらの盗緑体で最大35日間生存することができる。^[9]

クレプトプラスティは、ユーグレナ藻類の共通祖先の栄養様式であると考えられています。クレプトプラスティによって、水平遺伝子伝達のさまざまなイベントが可能になり、最終的に残存するユーグレナ藻類に永久葉緑体を確立することができたと仮説されています。^[9]

ラブドコエル属の海洋扁形動物2種、 Baicalellia solarisとPogaina paranygulgusは盗核形成術を利用している。このグループは以前は藻類の共生生物を持つものとして分類されていたが、共生生物には核が含まれていないことがすでに発見されていた。^[10]

B. solarisとP. paranygulusは、珪藻類を消費しながら、まだ発見されていないプロセスで獲物からプラスチドを抽出し、それを表皮下で取り込み、珪藻の殻と残りの部分を分離して消化します。B . solarisでは、抽出されたプラスチド、つまりクレプトプラストは、約 7 日間という短い期間、機能的な光合成を続けます。2 つのグループは姉妹分類群ではなく、この形質はより近縁のグループ間で共有されていないため、クレプトプラストは 2 つの分類群内で独立して進化したという証拠があります。^[11]

Sacoglossa 類のウミウシは盗み生物である。^[12] Sacoglossa 類のいくつかの種は、藻類の食物源から完全な機能的葉緑体を捕獲し、軟体動物の消化管憩室の内側にある特殊な細胞内に保持する。最長 10 か月続くこともある最も長い盗み生物共生関係は、Elysia chloroticaで発見されている。^[2]このウミウシは藻類Vaucheria litorea を食べて葉緑体を獲得し、その消化管の内側にある細胞内に葉緑体を貯蔵する。^[13]幼生のウミウシは藻類細胞を食べて細胞の内容物を吸い出し、葉緑体以外のすべてを捨てる際に盗み生物共生関係を確立する。葉緑体は消化細胞によって貪食され、広範囲に分岐した消化管を満たし、宿主に光合成産物を提供する。^[14]しかし、盗まれたプラスチドが積極的に光合成産物を分泌するのか、それともナメクジがゆっくりと分解するクレプトプラストから間接的に利益を得るのかは解明されていない。^[15]

この珍しい能力のため、サコグロッサンは「太陽光発電のウミウシ」と呼ばれることもありますが、分析された種の中には、光合成が生存に及ぼす実際の利益はせいぜいわずかであると思われる種もあります。^[16]実際、二酸化炭素を固定するクレプトプラストの存在下では、活性酸素種のレベルが上昇し、一部の種は死ぬことさえあります。^[17]

温度変化はウミウシのクレプトプラスト能力に悪影響を及ぼすことが示されています。光合成効率とクレプトプラストの存在率は、温度低下と相関して減少することが示されています。ただし、これらの変化のパターンと率はウミウシの種によって異なります。^[18]

ウミウシの別のグループであるPteraeolidia ianthinaなどのウミウシのいくつかの種は、消化憩室内に共生する生きた褐虫藻を丸ごと隔離しており、同様に「太陽光発電」を行っている。 ^[19]

• 水平遺伝子伝達
• クレプトプロテイン

• 「太陽光発電ウミウシ」ABC サイエンス オンライン。2007 年 6 月。2008 年 11 月 24 日閲覧。