Ostreococcus
Электронная микрофотография
Ostreococcus tauri[en]
Научная классификация
Международное научное название

Ostreococcus Courties & Chrét.-Din.

Ostreococcus (лат.)род одноклеточных коккоидных зелёных водорослей, входящих в состав класса Mamiellophyceae. Входят в состав пикопланктона[en], который играет ключевую роль в океаническом круговороте углерода. К этому роду относятся мельчайшие свободноживущие эукариоты, достигающие размеров всего лишь в 0,8 мкм.

История изучения

Первый известный вид рода, Ostreococcus tauri, был описан в 1994 году при исследовании пикопланктона из озера То при помощи проточной цитометрии[1]. Одноклеточные фотосинтетические организмы удобно исследовать с помощью проточной цитометрии благодаря аутофлуоресценции[en] хлорофилла и других флуорофоров, используемых для поглощения солнечного света[2]. Новоописанный вид был отнесён к классу Prasinophyceae на основании состава хлорофиллов и каротиноидов[1], а также ультраструктуры клеток. Впоследствии положение вида было подтверждено с помощью анализа 18S рРНК[3]. Молекулярно-филогенетические данные, полученные при исследовании 18S рРНК, позволили выделить новый класс — Mamiellophyceae, в который были включены виды Ostreococcus в составе семейства Bathycoccaceae[4]. Mamiellophyceae — одна из наиболее экологически успешных групп эукариот, входящих в состав морского и, возможно, пресноводного фотосинтезирующего пикопланктона. Метагеномный анализ[5] и метабаркодирование[6] позволили обнаружить Ostreococcus в различных частях мирового океана.

Описание

Род Ostreococcus содержит мельчайших из известных свободноживущих эукариот, так как размер большинства клеток не превышает 0,8 мкм[1]. Ультраструктура клеток отличается простотой: это коккоидные клетки, лишённые клеточной стенки и содержащие один хлоропласт, одну митохондрию, один аппарат Гольджи, а также ядро[1]. Геномы Ostreococcus очень маленькие[7]. Известны геномные последовательности для трёх видов рода: O. tauri RCC422 (размер 13 мегабаз (Мб), геном был секвенирован в 2006 году[8] и данные были обновлены в 2014 году[9]), O. lucimarinus CCMP2514[10] и штамма RCC809[11]. GC-состав у этих водорослей выше, чем у высших растений, однако две необычные хромосомы отличаются низким GC-составом и несут много транспозонов и генов прокариотического происхождения[7]. Известны вирусы, поражающие представителей рода Ostreococcus, однако некоторые линии развивают к ним резистентность. Резистентность может быть обусловлена почти половиной генов необычной хромосомы 19, которая, как показывает сравнение кариотипов, претерпела физические перестройки[7]. В 2012 году с использованием базы данных KEGG были реконструированы карты метаболических путей для этих двух видов рода[12].

Экология

Виды Ostreococcus распространены по всему земному шару в фотической зоне океанов, где они фиксируют углекислоту и выделяют кислород, являясь, таким образом, продуцентами[7].

Классификация

По данным базы данных AlgaeBase[en], на январь 2017 года в род включают 2 рода[13]:

По другим источникам выделяют ещё один вид — Ostreococcus lucimarinus[10], а также как минимум один штамм, не принадлежащий ни к одному из перечисленных ранее видов, — Ostreococcus sp. RCC809[11].

Примечания

  1. 1 2 3 4 Courties Claude, Vaquer André, Troussellier Marc, Lautier Jacques, Chrétiennot-Dinet Marie J., Neveux Jacques, Machado Cordelia, Claustre Hervé. Smallest eukaryotic organism (англ.) // Nature. — 1994. — July (vol. 370, no. 6487). — P. 255—255. — ISSN 0028-0836. — DOI:10.1038/370255a0. [исправить]
  2. Davey H. M., Kell D. B. Flow cytometry and cell sorting of heterogeneous microbial populations: the importance of single-cell analyses. (англ.) // Microbiological reviews. — 1996. — Vol. 60, no. 4. — P. 641—696. — PMID 8987359. [исправить]
  3. Courties Claude, Perasso Roland, Chrétiennot-Dinet Marie-Josèphe, Gouy Manolo, Guillou Laure, Troussellier Marc. PHYLOGENETIC ANALYSIS AND GENOME SIZE OF OSTREOCOCCUS TAURI (CHLOROPHYTA, PRASINOPHYCEAE) // Journal of Phycology. — 1998. — Октябрь (т. 34, № 5). — С. 844—849. — ISSN 0022-3646. — DOI:10.1046/j.1529-8817.1998.340844.x. [исправить]
  4. Marin Birger, Melkonian Michael. Molecular Phylogeny and Classification of the Mamiellophyceae class. nov. (Chlorophyta) based on Sequence Comparisons of the Nuclear- and Plastid-encoded rRNA Operons // Protist. — 2010. — Апрель (т. 161, № 2). — С. 304—336. — ISSN 1434-4610. — DOI:10.1016/j.protis.2009.10.002. [исправить]
  5. Piganeau Gwenaël, Moreau Hervé. Screening the Sargasso Sea metagenome for data to investigate genome evolution in Ostreococcus (Prasinophyceae, Chlorophyta) (англ.) // Gene. — 2007. — December (vol. 406, no. 1-2). — P. 184—190. — ISSN 0378-1119. — DOI:10.1016/j.gene.2007.09.015. [исправить]
  6. Demir-Hilton Elif, Sudek Sebastian, Cuvelier Marie L, Gentemann Chelle L, Zehr Jonathan P, Worden Alexandra Z. Global distribution patterns of distinct clades of the photosynthetic picoeukaryote Ostreococcus // The ISME Journal. — 2011. — 3 февраля (т. 5, № 7). — С. 1095—1107. — ISSN 1751-7362. — DOI:10.1038/ismej.2010.209. [исправить]
  7. 1 2 3 4 Yau S., Hemon C., Derelle E., Moreau H., Piganeau G., Grimsley N. A Viral Immunity Chromosome in the Marine Picoeukaryote, Ostreococcus tauri. (англ.) // PLoS pathogens. — 2016. — Vol. 12, no. 10. — P. e1005965. — DOI:10.1371/journal.ppat.1005965. — PMID 27788272. [исправить]
  8. Derelle E., Ferraz C., Rombauts S., Rouze P., Worden A. Z., Robbens S., Partensky F., Degroeve S., Echeynie S., Cooke R., Saeys Y., Wuyts J., Jabbari K., Bowler C., Panaud O., Piegu B., Ball S. G., Ral J.-P., Bouget F.-Y., Piganeau G., De Baets B., Picard A., Delseny M., Demaille J., Van de Peer Y., Moreau H. Genome analysis of the smallest free-living eukaryote Ostreococcus tauri unveils many unique features (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2006. — 25 July (vol. 103, no. 31). — P. 11647—11652. — ISSN 0027-8424. — DOI:10.1073/pnas.0604795103. [исправить]
  9. Blanc-Mathieu Romain, Verhelst Bram, Derelle Evelyne, Rombauts Stephane, Bouget François-Yves, Carré Isabelle, Château Annie, Eyre-Walker Adam, Grimsley Nigel, Moreau Hervé, Piégu Benoit, Rivals Eric, Schackwitz Wendy, Van de Peer Yves, Piganeau Gwenaël. An improved genome of the model marine alga Ostreococcus tauri unfolds by assessing Illumina de novo assemblies (англ.) // BMC Genomics. — 2014. — Vol. 15, no. 1. — P. 1103. — ISSN 1471-2164. — DOI:10.1186/1471-2164-15-1103. [исправить]
  10. 1 2 Palenik B., Grimwood J., Aerts A., Rouze P., Salamov A., Putnam N., Dupont C., Jorgensen R., Derelle E., Rombauts S., Zhou K., Otillar R., Merchant S. S., Podell S., Gaasterland T., Napoli C., Gendler K., Manuell A., Tai V., Vallon O., Piganeau G., Jancek S., Heijde M., Jabbari K., Bowler C., Lohr M., Robbens S., Werner G., Dubchak I., Pazour G. J., Ren Q., Paulsen I., Delwiche C., Schmutz J., Rokhsar D., Van de Peer Y., Moreau H., Grigoriev I. V. The tiny eukaryote Ostreococcus provides genomic insights into the paradox of plankton speciation (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2007. — 25 April (vol. 104, no. 18). — P. 7705—7710. — ISSN 0027-8424. — DOI:10.1073/pnas.0611046104. [исправить]
  11. 1 2 Ostreococcus.
  12. Krumholz Elias W., Yang Hong, Weisenhorn Pamela, Henry Christopher S., Libourel Igor G. L. Genome-wide metabolic network reconstruction of the picoalga Ostreococcus // Journal of Experimental Botany. — 2011. — 29 декабря (т. 63, № 6). — С. 2353—2362. — ISSN 1460-2431. — DOI:10.1093/jxb/err407. [исправить]
  13. Ostreococcus (англ.). AlgaeBase: Taxonomy Browser. (Проверено 3 февраля 2017).
  14. Subirana Lucie, Péquin Bérangère, Michely Stéphanie, Escande Marie-Line, Meilland Julie, Derelle Evelyne, Marin Birger, Piganeau Gwenaël, Desdevises Yves, Moreau Hervé, Grimsley Nigel H. Morphology, Genome Plasticity, and Phylogeny in the Genus Ostreococcus Reveal a Cryptic Species, O. mediterraneus sp. nov. (Mamiellales, Mamiellophyceae) (англ.) // Protist. — 2013. — September (vol. 164, no. 5). — P. 643—659. — ISSN 1434-4610. — DOI:10.1016/j.protis.2013.06.002. [исправить]

Ссылки