双孢子虫

双孢子虫是一组细胞粘液霉菌,或"社会变形虫"。它们是非常不寻常的真核生物。在它们生命的大部分时间里,它们都是以独立细胞的形式生活。然后在困难时期,它们会聚集在一起,作为一个果实体进行繁殖。果实体产生的孢子具有保护壁。它们存活下来,并在较好的时期开放。所以这些生物既是单细胞的,又是多细胞的。

作为独立的变形虫,它们正常进食和分裂。它们主要吃土壤中的细菌。当食物供应耗尽时,它们就会聚在一起,形成一种类似于蛞蝓的东西。蛞蝓有明确的前后左右。它能对光照和温差做出反应,并具有移动能力。在合适的条件下,蛞蝓会变成孢子体(果体)。孢子体的茎部能托起一个或多个孢子球。这些孢子是由坚韧的细胞壁保护的非活动细胞。一旦有了食物,它们就会成为新的变形虫。

Dictyostelium已被用作分子生物学遗传学模型生物。它被作为细胞通讯、分化和程序性细胞死亡的例子进行研究。关于Dictyostelium的研究可在线查阅dictyBase。

培养皿中的Dictyostelium(竹荪)。Zoom
培养皿中的Dictyostelium(竹荪)。

Dictyostelium 的生命周期Zoom
Dictyostelium 的生命周期

聚集在Dictyostelium中。

阿米巴虫的聚集依赖于一种信号分子。其中一个细胞,也就是虫群的创始者,开始分泌信号,以应对压力。其他细胞检测到信号后,以两种方式作出反应。

  • 阿米巴虫向信号移动。
  • 变形虫会分泌更多的信号。

这样做的效果是通过附近的阿米巴虫群来传递信号。它们移动到信号最集中的区域。

基因组

2005年,Dictyostelium discoideum的整个基因组发表在《自然》杂志上。单倍体基因组在6条染色体上包含约12,500个基因。相比之下,二倍体人类基因组在23对染色体上有20,000-25,000个基因(代表两次)。

有性生殖

当阿米巴细胞缺乏细菌食物供应,在黑暗中就会发生性发育。

交配是从配子发生开始的。这会产生小的、可移动的配子,这些配子会融合成一个小的双核细胞,然后双核细胞的体积增大,产生巨大的双核细胞。然后,双核细胞的体积增大,产生一个巨大的双核细胞。随着生长的进行,细胞核膨胀,然后融合形成一个真正的二倍体子代巨细胞。在此过程中,变形虫向巨细胞表面进行趋化作用。胚胎巨细胞摄取周围的变形虫,并消化它们。接下来,子代细胞形成一个大囊体,在发芽发生之前,大囊体保持休眠一段时间。当巨胞发芽时,会释放出许多单倍体阿米巴细胞。

分类

1935年首次在北卡罗来纳州的森林中被发现,Dictyostelium discoideum最初被归入"低等真菌",后来又被归入ProtistaFungi王国。到20世纪90年代,大多数科学家接受了现在的分类。

变形虫现在被认为是一个独立的王国级支系,与动物和真菌的关系比与植物的关系更密切。

军团菌的模式宿主生物

Dictyostelium巨噬细胞有许多分子特征。巨噬细胞是军团菌的人类宿主。双胞菌的细胞骨架组成与哺乳动物细胞相似。这些成分所驱动的过程也是如此,如吞噬、膜运输、细胞内转运和囊泡分选。和白细胞一样,D. discoideum也具有趋化性。因此,D. discoideum是观察军团菌感染过程中宿主细胞因素影响的合适模型系统。

问题和答案

问:什么是双壳类?
答:双壳类是一组细胞粘液霉,或称 "社会变形虫"。

问:竹节虫是如何繁殖的?
答:在困难时期,竹节虫聚集在一起,以子实体的形式进行繁殖,产生具有保护壁的孢子。

问:竹节虫是单细胞还是多细胞生物?
答:双壳类动物既是单细胞也是多细胞的。在它们生命的大部分时间里,它们作为独立的细胞生活,然后聚集在一起,作为一个多细胞的子实体进行繁殖。

问:双壳类动物吃什么?
答:竹节虫主要吃土壤中的细菌。

问:当竹节虫的食物供应耗尽时会发生什么?
答:当食物供应耗尽时,竹节虫会聚集在一起,形成一种类似蛞蝓的东西,可以对光照和温差做出反应并移动。

问:什么是孢子囊?
答:孢子囊是一个子实体,它托起一个或多个孢子球。这些孢子是由坚韧的细胞壁保护的非活性细胞,当有食物时就会变成新的阿米巴虫。

问:如何研究双孢蘑菇?
答:竹节虫已被用作分子生物学和遗传学的模型生物,特别是作为细胞通讯、分化和细胞程序性死亡(凋亡)的例子。有关竹节虫的研究可在dictyBase网站上查阅。

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