ナス科

ナスイア・デルトセファリニコラは2013年に、112,091ヌクレオチドのゲノムを持ち、すべての細菌の中で最も小さいことが報告されました。[ 1]比較する^と、大腸菌のゲノムは460万ヌクレオチドです。 ^[2] 2番目に小さいゲノムは、細菌トレンブラヤ・プリンセプスのもので、139,000ヌクレオチドです。ナスイア・デルトセファリニコラはヌクレオチド数が最も少ないものの、一部の細菌よりも多くのタンパク質コード遺伝子（137）。 ^{[1] [3]}

N. deltocephalinicola は、ヨコバイやその他の師管および道管を食べる昆虫の共生細菌の調査中に発見されました。^[3]植物の師管と道管には炭水化物（ショ糖の形で）が豊富ですが、脂質とタンパク質が不足しています。脂質は炭水化物から合成できますが、タンパク質には窒素が必要であり、これは植物の樹液には通常含まれていません。^[4] N. deltocephalinicola は他の細菌共生生物とともに、昆虫が本来持つことができない 10 種類の必須アミノ酸を合成することで昆虫を助けます。この関係から恩恵を受けることができるのは、師管を食べるSternorrhyncha亜目の昆虫と、道管を食べるAuchenorrhyncha亜目の昆虫だけです。 N. deltocephalinicolaは、これらの昆虫が必要とする必須アミノ酸のうち2つを合成することができます。N . deltocephalinicolaは、他のほとんどの生物のように終止符ではなく、DNA内のUGAコドンを使用してトリプトファンを指定します。^[1]

N. deltocephalinicolaとヨコバイ類の共生関係は、少なくとも 2 億年前、ヨコバイ類とツマグロヨコバイ類が進化的に分岐したときに始まったとされている。この主張は、 N. deltocephalinicola に最も近い細菌の親戚がZinderia injectionicolaであるという事実によって裏付けられている。Zinderia injectionicola は、ヨコバイ類におけるN. deltocephalinicolaと同じ役割をツマグロヨコバイ類に対して果たしている。 ^{[1]ヨコバイ類は、}腹腔内にバクテリオームと呼ばれる特殊な器官を備え、その形で隠れ家を提供することで恩返しをする。バクテリアはバクテリオームを腹部の両側に持っている。多くの種類のバクテリアがこれらの器官に生息できるが、バクテリアは互いに完全に分離しており、バクテリオームの異なるセクションに生息している。^[4]

N. deltocephalinicolaは絶対共生細菌であり、ヨコバイの体内にいなければ繁殖できない。これは細胞内共生細菌であり、共生細菌を宿すために特化した細胞である菌細胞内に生息する。 [ ^5]これらの菌細胞は、様々な細菌共生細菌を宿す菌体と呼ばれる器官を構成する。 ^[5]細胞内共生細菌は、重要な細胞機能を宿主細胞に依存するように進化する場合がある。その結果、それらのゲノムには、細胞外環境での生存に必要な遺伝子が欠けていることが多く、たとえ栄養分が豊富であっても、それが問題となる。^[6]これにより、自由生活生物から細胞内器官への進化のプロセスが始まった。N . deltocephalinicola には、酸化的リン酸化によるATP合成に必要な遺伝子ももはや存在しない。^[4]これは植物の道管と師管に含まれるショ糖濃度が高いためであると考えられています。^[1]

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