Кіріспе

Слаймдық саңырауқұлақтар тобы. Диктиостелидтер (Dictyostelia/Dictyostelea, ICZN, Dictyosteliomycetes, ICBN) немесе жасушалық слаймдық саңырауқұлақтар – слаймдық саңырауқұлақтар немесе әлеуметтік амебалардың тобы.

Көп жасушалы мінез-құлық

Тамақ (әдетте бактериялар) жеткілікті болғанда диктиостелидтер жеке амебалар сияқты мінез-құлық танытады, олар қалыпты түрде қоректенеді және бөлінеді. Бірақ, тамақ қоры таусылғанда, олар көпжасушалы жиынтыққа бірігіп, псевдоплазмодий, грекс немесе шырыш деп аталатын құрылымды (шырыш деп аталатын жұмсақ денелі моллюскімен шатастырмау керек) қалыптастырады. Грекстің анық алдыңғы және артқы бөліктері болады, ол жарық пен температура градиенттеріне сезімтал және қозғалу қабілетіне ие. Тиісті жағдайларда грекс пісіп, сорокарп (жеміс денесі) құрайды, оның сабағы бір немесе бірнеше сорилерді (споралардың доптарын) ұстайды. Бұл споралар – белсенді емес жасушалар, олар тұрақты жасуша қабырғаларымен қорғалған және тамақ болғанда жаңа амебаларға айналады. Ацитостелиумда сорокарп целлюлозадан тұратын сабақпен демеліп тұрады, ал басқа диктиостелидтерде сабақ жасушалардан тұрады, кейде бастапқы амебалардың көп бөлігін құрайды. Көптеген ерекшеліктерді қоспағанда, бұл жасушалар сабақ пайда болған кезде өледі және грекс пен жеміс дененің бөліктері арасында анық сәйкестік бар. Амебалардың жиналуы көбінесе ағын тәрізді болады. Амебалар филозды псевдоподтар арқылы қозғалады және басқа амебалар шығаратын химиялық заттарға тартылады. Dictyostelium discoideum-да жиналуға cAMP сигнал береді, бірақ басқа түрлер басқа химиялық заттарды қолданады. Dictyostelium purpureum түрінде топтасу тек жақындыққа ғана емес, туыстық байланысқа негізделген.

Үлгі организм ретінде пайдалану

Диктиостелий молекулалық биология және генетикада үлгілік организм ретінде пайдаланылады, сондай-ақ жасуша байланысы, дифференциация және бағдарламаланған жасуша өлімі мысалы ретінде зерттеледі. Бұл ынтымақтастық пен алдаудың эволюциясының қызықты мысалы болып табылады. D. discoideum туралы көптеген зерттеу деректері DictyBase сайтында онлайн қолжетімді.

Геном

Dictyostelium discoideum тұтас геномды 2005 жылы генетик Людвиг Эйхингер және оның әріптестері Nature журналында жариялады. Гаплоидты геном 6 хромосомада шамамен 12 500 генді қамтиды. Салыстыру үшін, диплоидты адам геномы 23 хромосомалық жұптарда 20 000 – 25 000 геннен (екі рет қайталанып) тұрады. Аденозин және тимидин нуклеотидтерінің жоғары құрамы (~77%) үшінші позицияда аденозин мен тимидинге қалауды тудырады. Диктиостелиумда тринуклеотидтердің тандемдік қайталануы жиі кездеседі, ал адамдарда осыған байланысты тринуклеотидтік қайталану синдромдары пайда болады.

Жыныстық көбею

Жыныстық даму амебоидты жасушалар бактериялық қоректің жетіспеуіне және қараңғы, ылғалды жағдайларға тап болғанда жүзеге асуы мүмкін. Диктостелийдің гетеротальды және гомотальды штамдары жұптаса алады. Гетеротальды жыныстық даму D. discoideum-да ең көп зерттелген, ал гомотальды жыныстық даму D. mucoroides-та жақсы зерттелген. Гетеротальды жұптасу екі қарама-қарсы жұптасу типіндегі штамдардың гаплоидты жасушаларының (гаметалардың) қосылуымен басталады. Бұл екі жұптасу типін де өрнектеуге қабілетті гомотальды штамдардан өзгеше. Жұптасу гаметогенезбен басталады, ол кішкентай, жылдам гаметаларды өндіреді, олар бірігіп кішкентай екі ядролы жасушаны құрайды. Екі ядролы жасушаның көлемі артып, алып екі ядролы жасушаға айналады. Өсу кезінде ядролар ісіп, бірігіп, нағыз диплоидты зигота алып жасушасын құрайды. Осы процестер жүріп жатқанда, амебалар cAMP-мен шақырылып, алып жасуша бетіне қарай химиотаксис жасайды. Бұл жасушалық жиынтықты құрайды, ал жиынтықтың ортасында зигота алып жасуша қоршаған амебаларды жұтады. Фагоцитоз жұтылған амебаның қорытылуымен жалғасады. Содан кейін зигота макроцист құрайды, оны сыртқы жағынан целлюлоза қабықшасы қоршайды. Макроцист пайда болғаннан кейін, көбінесе тұқымдану алдында белгілі бір кезеңге тоқталады. Макроцист ішінде диплоидты зигота мейозға түсіп, содан кейін митоздық бөліністерге ұшырайды. Макроцист шыққанда көптеген гаплоидты амебоидты жасушалар босатылады.

Классификация тарихы

Dictyostelium филогенезиясы ағашы соңғы онжылдықтарда бірнеше өзгеріске ұшырады. Алғашқы диктиостелидті 1869 жылы Оскер Брефелд Dictyostelium mucoroides деп сипаттады, ал Dictyostelium discoideum-ның бастапқы ашылуы 1935 жылы болды, одан кейін Кеннет Рапердің жаңа ашылулары, сосын Джеймс Кавендер және оның әріптестері бастаған жаһандық ізденістер жалғасты. Dictyostelium discoideum бастапқыда «төменгі саңырауқұлақтар» тобына жатқызылған, бірақ кейін жіктелу Амебозоалар типіне ауыстырылды, және қазір де сонда сақталып тұр.

Эволюция

Қалдықтардың калибрлеуі диктиостелидтер класының шамамен 0,52 миллиард жыл бұрын екі негізгі тармаққа бөлінгенін көрсетеді. Қазіргі теориялар диктиостелидтердің сабақтары мен спораларының пайда болуы бастапқыда жаһандық мұздық құрылымдарға бейімделу ретінде қалыптасқан деп болжайды. Диктиостелидтер түрлерінің одан әрі бөлінуі, көптеген мұздық құрылымдар еріген кезде болған болуы мүмкін. 1, 2 және 3-топтардағы көптеген түрлер төмен температураны бастан кешіруге мүмкіндік беретін инцистамент қабілетін көрсетеді, бірақ споралар төмен температураға төзімділікте артықшылыққа ие. 4-топ басқа негізгі топтардан энцистамент қабілетінің жоқтығымен ерекшеленеді, бірақ оның споралары басқа топтардың спораларымен салыстырғанда төмен температураға жақсырақ төзімділік көрсетеді. Диктиостелидтердің ішкі филогенезі кладограммада көрсетілген.

Легионелланың үлгілік қожайын организмі

Диктиостелий макрофагтармен, Легионелланың адам иесімен көптеген молекулалық ерекшеліктерді бөліседі. D. discoideum цитоскелетінің құрамы сүтқоректілер жасушаларына ұқсас, осы компоненттермен иеленетін процестер де сондай – фагоцитоз, мембраналық тасымалдау, эндоциттік транзит және көпіршіктерді сұрыптау. Лейкоциттер сияқты, D. discoideum-да хемотаксистік қабілет бар. Осыдан D. discoideum Легионелла инфекциясы кезінде ие жасуша факторларының әсерін анықтауға арналған тиімді модельдік жүйе болып табылады.