De term “amoebe” verwijst naar eenvoudige eukaryotische organismen die zich op een karakteristieke kruipende manier bewegen. Uit een vergelijking van het genetische gehalte van de verschillende amoeben blijkt echter dat deze organismen niet noodzakelijk nauw verwant zijn.
celstructuur
alle levende organismen kunnen grofweg worden onderverdeeld in twee groepen — prokaryoten en eukaryoten — die zich onderscheiden door de relatieve complexiteit van hun cellen. In tegenstelling tot prokaryotic cellen, zijn eukaryotic cellen hoogst georganiseerd., Bacteriën en Archaea zijn prokaryoten, terwijl alle andere levende organismen eukaryoten zijn.
amoeben zijn eukaryoten waarvan de lichamen meestal uit een enkele cel bestaan. De cellen van amoeben, zoals die van andere eukaryoten, bezitten bepaalde karakteristieke kenmerken. Hun cytoplasma en cellulaire inhoud zijn ingesloten binnen een celmembraan. Hun DNA is verpakt in een centraal celcompartiment genaamd de nucleus. Tot slot bevatten zij gespecialiseerde structuren genoemd organellen, die een waaier van cellulaire functies met inbegrip van energieproductie en eiwitvervoer uitvoeren.,
De meeste van deze organellen komen voor in alle eukaryotische cellen, maar er zijn een paar uitzonderingen. Zo heeft de parasiet Entamoeba histolytica, die bij mensen amoebische dysenterie veroorzaakt, niet het golgi-apparaat, het organel dat verantwoordelijk is voor het wijzigen en transporteren van eiwitten. In plaats daarvan, volgens een 2005 artikel gepubliceerd in het Journal of Biological Chemistry, Entamoeba histolytica bevatten golgi-achtige compartimenten of blaasjes die soortgelijke functies uit te voeren., Sutherland Maciver, een lezer in het departement van biomedische wetenschappen aan de Universiteit van Edinburgh merkte op dat er amoeben zijn, die geen mitochondria (de organelle die verantwoordelijk is voor het genereren van cellulaire energie) hebben omdat ze leven in omgevingen zonder zuurstof, of “anoxische omstandigheden. “Volgens een 2014 review gepubliceerd in het tijdschrift Biochemie, kunnen dergelijke organismen organellen zoals hydrogenosomen of mitosomen bevatten, die gerelateerd zijn aan mitochondriën en waarvan wordt gedacht dat ze sterk gewijzigde versies van hetzelfde zijn., Dit is het geval voor Entamoeba histolytica en een vrij levende amoebe, Mastigamoeba balamuthi.
Pseudopodia
structureel lijken amoeben sterk op de cellen van hogere organismen. “Ze zijn net als onze cellen, en in feite wanneer ze bewegen ze lijken heel veel op onze witte bloedcellen,” Maciver vertelde LiveScience.,
net als onze witte bloedcellen, bewegen amoeben met pseudopodia (wat zich vertaalt naar “valse voeten “). Deze kortstondige uitwendige projecties van het cytoplasma helpen amoebae om een oppervlak te grijpen en zichzelf naar voren te stuwen. Volgens Maciver trekt het pseudopodium langs een oppervlak in één richting, waardoor de achterkant van de amoebe samentrekt. “Als het samentrekt, doet het twee dingen,” zei hij. “De samentrekking duwt het cytoplasma naar voren om de zich uitbreidende pseudopod te vullen, maar de samentrekking trekt ook adhesie aan het achtereind van de cel op., “Maciver beschrijft deze adhesie tussen een amoebe en het oppervlak waarop het beweegt, als fysische moleculaire adhesie, die constant aan de voorkant wordt gevormd en aan de achterkant wordt gebroken. Deze beweging — met pseudopodia — verenigt verschillende amoeben en onderscheidt ze van andere protisten (eenvoudige eukaryotische organismen zoals amoeben die geen planten, dieren of schimmels zijn).
Er zijn verschillende soorten pseudopodia bij amoeben, die zich onderscheiden door hun uiterlijk., Volgens het Tree of Life web project zijn lobose pseudopodia brede, botte cytoplasmatische projecties, terwijl filose pseudopodia (of filopodia) dunne draad-achtige projecties zijn. Andere pseudopods worden ondersteund door structurele elementen die als microtubules worden bekend, die van het uitvoeren van celbewegingen de oorzaak zijn. Reticulopodia is dunne gloeidraad-als projecties die samen gaas en actinopoda (of axopodia) stijf zijn, gemaakt van een kern van microtubules die door cytoplasma wordt omringd.
amoeben kunnen ook pseudopodia gebruiken om te voeden., Een artikel uit 1995 gepubliceerd in het tijdschrift Applied and Environmental Microbiology geeft het voorbeeld van een in de bodem levende amoebe, Acanthamoeba castellanii, die zowel vaste stoffen als vloeistoffen inneemt door gebruik te maken van pseudopodia. Het proces om vast materiaal in te nemen wordt fagocytose genoemd. “De meeste bekende amoeben eten bacteriën”, zei Maciver. Hij legde uit dat amoeben receptoren op hun celoppervlak hebben die zich binden aan bacteriën, die worden verzameld en opgenomen in de amoebe door fagocytose, meestal aan de achterzijde van de cel., In het geval van de reuze amoebe (bijvoorbeeld amoebe proteus), is het proces van fagocytose iets anders, volgens Maciver. Gigantische amoeben overspoelen hun prooi “door het opzettelijk verzamelen van pseudopoden rond de bacteriën”. In beide gevallen, aangezien de bacteriën binnen worden getrokken, knijpt het celmembraan dat het omringt weg om een intracellulair compartiment genoemd vacuole te vormen. Het proces van het overspoelen van druppels vloeistof staat bekend als pinocytose.,
classificatie
eeuwenlang waren de verschillende classificatiesystemen van organismen, waaronder amoeben, gebaseerd op overeenkomsten in waarneembare kenmerken en morfologie. “Er is niet echt een coherente groep van organismen genaamd de amoeben,” Maciver zei. “In plaats daarvan zijn amoeben alle protozoaire cellen die bewegen door te kruipen. “
historisch gezien werden amoeben samen geclassificeerd in een taxonomische groep genaamd Sarcodina, verenigd door hun gebruik van pseudopodia., Binnen Sarcodina werden amoebae onderverdeeld op basis van het type pseudopodia, volgens een artikel uit 2008 in het tijdschrift Protistology. Dit classificatiesysteem was echter geen illustratie van de evolutionaire relaties tussen de amoeben. Het was geen stamboom om zo te zeggen.
moleculaire fylogenetica veranderde vooral de loop van de taxonomische classificatie voor eukaryoten. Door de overeenkomsten en verschillen in het bijzonder de opeenvolgingen van DNA binnen organismen te vergelijken, konden de wetenschappers onderscheiden hoe nauw zij verwant waren., De vroege analyses vergeleken de opeenvolgingen van DNA die de subeenheid van 18S van ribosomen, of “SSU rDNA” coderen (de ribosomen dienen als plaats voor eiwitsynthese). Gebaseerd op de analyses van SSU rDNA en andere opeenvolgingen van DNA, worden eukaryotic organismen nu georganiseerd op een manier die beter hun evolutionaire verhoudingen vertegenwoordigt — de phylogenetic boom, volgens het artikel van Protistology van 2008.
elke stam in een fylogenetische boom wordt afgebeeld door een vertakte structuur. In dit systeem staan de eerste niveaus bekend als “supergroepen., “Fabien Burki, de auteur van een 2014 review artikel gepubliceerd in het tijdschrift Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, beschrijft deze supergroepen als de “bouwstenen” van de boom.
Burki bevat vijf supergroepen voor eukaryotische organismen: Ophiskontha, Amoebozoa, Excavata, Archaeplastida en Sar (die bestaat uit drie groepen, Stramenopiles, Alveolata en Rhizaria). Dieren en schimmels vallen onder Ophiskontha. Amoeboïde Protisten en sommige parasitaire stammen die mitochondriën missen maken deel uit van Amoebozoa., Samen vormen de twee supergroepen Ophiskontha en Amoebozoa een grotere supergroep genaamd Amorphea. Heterotrofe protisten-organismen die voedingsstoffen uit andere organismen opnemen — maken deel uit van Excavata, terwijl planten en de meeste andere fotosynthetische organismen deel uitmaken van Archaeplastida.
“als je kijkt naar de grote diversiteit van de protisten, kun je zien dat er amoeben zijn in vrijwel alle groepen,” zei Maciver. “Er zit zelfs een amoeboïde organisme in de bruine algen . Volgens Maciver zijn de meeste amoeben aanwezig binnen Amoebozoa., Daarnaast merkte hij op dat amoeben ook aanwezig zijn binnen Rhizaria, Excavata, Opisthokonta (bijvoorbeeld Nucleariiden, die filopodia hebben) en binnen de Stramenopiles (bijvoorbeeld de Labyrinthuliden).
belang
amoeben kunnen een reeks ziekten bij de mens veroorzaken., Amebiasis (of amoebische dysenterie) is een infectie veroorzaakt door Entamoeba histolytica, een menselijke intestinale parasiet. Volgens National Institutes of Health, Entamoeba histolyticac een invasie van de dikke darmwand en veroorzaken colitis, of kan ernstige diarree en dysenterie veroorzaken. Hoewel de ziekte overal in de wereld kan voorkomen, is het het meest overheersend in tropische gebieden met ondermaatse sanitaire voorzieningen en overvolle omstandigheden.
contactlensdragers lopen mogelijk risico op een zeldzame infectie van het hoornvlies, Acanthamoeba keratitis genaamd., Volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC), de Acanthamoeba soorten zijn vrij-levend en worden vaak gevonden in de bodem, lucht en water. Slechte contactlens hygiëne praktijken zoals onjuiste opslag, behandeling en desinfectie, of zwemmen met lenzen zijn enkele van de risicofactoren voor de ziekte. Terwijl de eerste symptomen roodheid, jeuk en wazig zien omvatten, indien onbehandeld, zal de infectie uiteindelijk leiden tot ernstige pijn en kan leiden tot het verlies van het gezichtsvermogen.
amoeben veroorzaken ook verschillende infecties van de hersenen., Naegleria fowleri, die is genoemd “de hersenen-etende amoebe,” veroorzaakt primaire amoebische meningoencephalitis (PAM). Hoewel de ziekte zeldzaam is, is het bijna altijd fataal. Volgens de CDC, vroege symptomen omvatten koorts en braken, uiteindelijk voortschrijdend tot meer ernstige symptomen zoals hallucinaties en coma. Naegleria fowleri is aanwezig in warme zoetwaterlichamen zoals warmwaterbronnen, meren en rivieren, of in slecht gechloreerde zwembaden en verontreinigd, warm, leidingwater. De amoebe komt vanuit de neus binnen en reist naar de hersenen., Men kan de infectie echter niet oplopen door water in te slikken (volgens de CDC).
een andere amoebe, Balamuthia mandrillaris, kan de herseninfectie granulomateuze amoebische encefalitis (GAE) veroorzaken. Balamuthia infecties zijn zeldzaam, maar meestal fataal. De CDC zegt dat het sterftecijfer door infectie 89 procent is. Vroege symptomen zijn hoofdpijn, misselijkheid en lage koorts, die uiteindelijk overgaan tot gewichtsverlies, gedeeltelijke verlamming en spraakproblemen., Balamuthia mandrillaris wordt gevonden in de grond en kan het lichaam binnendringen door open wonden, of door het inademen van besmet stof.
amoeben kunnen ook gastheer zijn voor bacteriën die pathogeen zijn voor de mens en helpen bij de verspreiding van dergelijke bacteriën. Bacteriële pathogenen zoals Legionellacan weerstaan de spijsvertering wanneer geconsumeerd door amoeben. In plaats daarvan worden ze intact vrijgegeven van vacuolen in het cytoplasma van een amoebe waar ze zich verspreiden. In dergelijke gevallen kunnen bacteriën resistent worden tegen behandelingen die zijn ontworpen om hun aantal te controleren (bijvoorbeeld chloorbehandeling van water)., Dit kan dan de kansen van menselijke blootstelling aan bacteriële ziekteverwekkers verhogen, volgens een artikel van 1995 in het tijdschrift toegepaste en Milieumicrobiologie. Maciver noemt het voorbeeld van koeltorens, waar zowel amoeben als bacteriën kunnen groeien. Deze koeltorens hebben de neiging om waterdruppels te verdrijven, die voorbijgangers kunnen inademen. “Wat bekend is om te gebeuren bij vele gelegenheden, is dat we ademen in een druppel water met een amoebe die vol is met deze pathogenen ,” zei hij., Als bacteriën het lichaam van een immuungecompromitteerd individu op een dergelijke manier binnendringen, kunnen ze uiteindelijk macrofagen infecteren, een van de vele afweercellen van het immuunsysteem. “Een macrofaag ziet er niet alleen uit als een amoebe, de biochemische routes en celbiologie zijn vrij vergelijkbaar,” zei Maciver. “Dus dezelfde geprogrammeerde gebeurtenissen die de bacteriën in staat stellen om de amoebe te ontsnappen werken nu om Legionella in staat te stellen om de macrofaag te ontsnappen. “
ten slotte zijn amoeben een belangrijk onderdeel van het bodemecosysteem. Ze reguleren bacteriële populaties., Het is mogelijk dat meer dan 60 procent van de afname van bacteriële aantallen in het veld te wijten is aan naakte amoeben, dat wil zeggen amoeben zonder schaal (toegepaste en Milieumicrobiologie, 1995). Amoeben zijn ook belangrijk voor het recyclen van voedingsstoffen in de bodem.Volgens Maciver, wanneer voedingsstoffen beschikbaar komen worden ze opgenomen door bacteriën, die ” effectief vergrendelen alle voedingsstoffen in bacteriële massa. “Wanneer bacteriën worden geconsumeerd, komen voedingsstoffen terug in de grond., “Als je een cyclus waarbij amoebe bacteriën eten, het totale effect is om de beschikbaarheid van voedingsstoffen voor planten te verhogen,” Maciver zei.