termen ”amoeba” avser enkla eukaryota organismer som rör sig på ett karakteristiskt krypande sätt. En jämförelse av det genetiska innehållet i de olika amoebaerna visar dock att dessa organismer inte nödvändigtvis är nära besläktade.
cellstruktur
alla levande organismer kan i stort sett delas in i två grupper — prokaryoter och eukaryoter — som kännetecknas av deras cellers relativa komplexitet. I motsats till prokaryota celler är eukaryota celler mycket organiserade., Bakterier och Archaea är prokaryoter, medan alla andra levande organismer är eukaryoter.
Amoebae är eukaryoter vars kroppar oftast består av en enda cell. Cellerna i amoebae, som de hos andra eukaryoter, har vissa karakteristiska egenskaper. Deras cytoplasma och cellinnehåll är inneslutna i ett cellmembran. Deras DNA är förpackat i ett centralt cellulärt fack som kallas kärnan. Slutligen innehåller de specialiserade strukturer som kallas organeller, som utför en rad cellulära funktioner, inklusive energiproduktion och proteintransport.,
de flesta av dessa organeller är gemensamma för alla eukaryota celler, men det finns några undantag. Till exempel har parasiten Entamoeba histolytica, som orsakar amoebisk dysenteri hos människor, inte golgi-apparaten, Den organelle som är ansvarig för att modifiera och transportera proteiner. I stället, enligt en 2005 artikel publicerad i Journal of Biological Chemistry, innehåller Entamoeba histolytica golgi – liknande fack eller vesiklar som utför liknande funktioner., Sutherland Maciver, en läsare vid Institutionen för biomedicinska vetenskaper vid University of Edinburgh noterade att det finns amoebae, som inte har mitokondrier (den organelle som ansvarar för att generera cellulär energi) eftersom de lever i miljöer som saknar syre eller ”anoxiska förhållanden. ”Enligt en 2014-recension publicerad i tidskriften Biochemie kan sådana organismer innehålla organeller som hydrogenosomer eller mitosomer, som är relaterade till mitokondrier och tros vara mycket förändrade versioner av samma., Detta är fallet för Entamoeba histolytica och en frilevande amöba, Mastigamoeba balamuthi.
Pseudopodia
strukturellt liknar amoebae cellerna hos högre organismer. ”De är som våra celler, och i själva verket när de rör sig de ser väldigt mycket ut som våra vita blodkroppar,” sa Maciver LiveScience.,
liksom våra vita blodkroppar, amoebae flytta med hjälp av pseudopodia (som översätter till ”falska Fötter ”). Dessa kortlivade yttre projektioner av cytoplasman hjälper amoebae att gripa en yta och driva sig framåt. Enligt Maciver, som pseudopodium rör sig ut längs en yta i en riktning, den bakre änden av amöba kontrakt. ”Som det kontrakt, det gör två saker,” sa han. ”Kontraktionen trycker cytoplasman framåt för att fylla den expanderande pseudopoden, men sammandragningen drar också upp vidhäftningar i cellens bakre ände., ”Maciver beskriver dessa vidhäftningar mellan en amoeba och ytan på vilken den rör sig, som fysiska molekylära vidhäftningar, som ständigt bildas vid den främre änden och bryts på baksidan. Denna rörelse — med pseudopodia-förenar olika amoebae och skiljer dem från andra protister (enkla eukaryotiska organismer som amoebae som inte är växter, djur eller svampar).
det finns olika typer av pseudopodier som ses bland amoebae, som kännetecknas av deras utseende., Enligt Tree of Life web-projektet är Lobos pseudopodi breda, trubbiga cytoplasmiska projektioner, medan filos pseudopodia (eller filopodia) är tunna trådliknande projektioner. Andra pseudopoder stöds av strukturella element som kallas mikrotubuli, som är ansvariga för att utföra cellrörelser. Retikulopodi är tunna filamentliknande utsprång som maska ihop och aktinopoda (eller axopodia) är styva, gjorda av en kärna av mikrotubuli omgiven av cytoplasma.
Amoebae kan också använda pseudopodia för att mata., En 1995 artikel som publicerats i tidskriften Applied and Environmental Microbiology ger exempel på en jordlevande amöba, Acanthamoeba castellanii, som intar både fasta ämnen och vätskor med hjälp av sin pseudopodia. Processen att inta fast material kallas fagocytos. ”De flesta av de kända amoebaerna äter bakterier”, sa Maciver. Han förklarade att amoeba har receptorer på sin cellyta som binder till bakterier, som samlas in och tas in i amoeba genom fagocytos, vanligtvis på baksidan av cellen., I fallet med den gigantiska amoeba (till exempel Amoeba proteus) är processen med fagocytos något annorlunda, enligt Maciver. Giant amoebae uppsluka sitt byte ”av den avsiktliga samlingen av pseudopoder runt bakterierna”. I båda fallen, när bakterierna dras in, klämmer cellmembranet som omger det, för att bilda ett intracellulärt fack som kallas vakuolen. Processen att uppsluka droppar vätska är känd som pinocytos.,
klassificering
i århundraden baserades de olika systemen för klassificering av organismer, inklusive amoebae, på likheter i observerbara egenskaper och morfologi. ”Det finns faktiskt inte en sammanhängande grupp av organismer som kallas amoebae,” sa Maciver. ”Snarare är amoebae några protozoiska celler som rör sig genom att krypa. ”
historiskt sett klassificerades amoebae tillsammans i en enda taxonomisk grupp kallad Sarcodina, förenad med deras användning av pseudopodia., Inom Sarcodina var amoeba uppdelat baserat på typen av pseudopodia, enligt en 2008-artikel publicerad i tidskriften Protistology. Detta klassificeringssystem var dock inte illustrativt för de evolutionära relationerna mellan amoebaen. Det var inte ett släktträd så att säga.
Molekylär fylogenetik ändrade kursen för taxonomisk klassificering för eukaryoter speciellt. Genom att jämföra likheter och skillnader i särskilda DNA-sekvenser inom organismer, forskare kunde urskilja hur nära de var relaterade., Tidiga analyser jämförde DNA-sekvenserna som kodar för 18S-subenheten av ribosomer eller ”SSU rDNA” (ribosomer tjänar som plats för proteinsyntes). Baserat på analyserna av SSU rDNA och andra DNA — sekvenser organiseras eukaryotiska organismer nu på ett sätt som bättre representerar deras evolutionära relationer-det fylogenetiska trädet, enligt 2008-Protistologiska artikeln.
varje härstamning i ett fylogenetiskt träd avbildas av en grenad struktur. I detta system är de första nivåerna kända som ” supergrupper., ”Fabien Burki, författare till en 2014 översiktsartikel publicerad i tidskriften Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, beskriver dessa supergrupper som ”byggstenar” av trädet.
Burki listar fem supergroups för eukaryota organismer: Ophiskontha, Amoebozoa, Excavata, Archaeplastida och SAR (som består av tre grupper, Stramenopiles, Alveolata och Rhizaria). Djur och svampar faller under Ophiskontha. Amoeboidprotister och några parasitiska lineages som saknar mitokondrier är en del av Amoebozoa., Tillsammans bildar de två supergrupperna Ophiskontha och Amoebozoa en större supergrupp som heter Amorphea. Heterotrofa protister-organismer som tar in näringsämnen från andra organismer — är en del av Excavata, medan växter och de flesta andra fotosyntetiska organismer är en del av Archaeplastida.
”om du tittar på protesternas stora mångfald kan du se att det finns amoebae i nästan alla grupper”, sa Maciver. ”Det finns även en amoeboid organism inom de bruna algerna . ”Enligt Maciver finns de flesta amoebae närvarande inom Amoebozoa., Dessutom konstaterade han att amöbor är också närvarande inom Rhizaria, Excavata, Opisthokonta (till exempel Nucleariids, som har filopodia) och inom Stramenopiles (till exempel Labyrinthulids).
betydelse
Amoebae har varit kända för att orsaka en rad mänskliga sjukdomar., Amebiasis (eller amoebic dysenteri)är en infektion som orsakas av Entamoeba histolytica, en mänsklig tarmparasiten. Enligt National Institutes of Health, Entamoeba histolyticac en invadera kolon väggen och orsaka kolit, eller kan orsaka svår diarré och dysenteri. Även om sjukdomen kan uppstå var som helst i världen är den mest dominerande i tropiska regioner som har substandard sanitet och trånga förhållanden.
kontaktlinsbärare löper potentiellt risk för en sällsynt infektion i hornhinnan som kallas Acanthamoeba keratit., Enligt Centers for Disease Control and Prevention (CDC) är Acanthamoeba-arterna fritt levande och finns vanligen i jord, luft och vatten. Dålig kontaktlinshygienpraxis som felaktig lagring, hantering och desinfektion eller simning med linser är några av riskfaktorerna för sjukdomen. Medan de första symptomen inkluderar rodnad, klåda och suddig syn, om den inte behandlas, kommer infektionen så småningom att leda till svår smärta och kan leda till förlust av syn.
Amoebae orsakar också olika infektioner i hjärnan., Naegleria fowleri, som har kallats ”den hjärnätande amoeba”, orsakar primär amoebic meningoencefalit (PAM). Även om sjukdomen är sällsynt är den nästan alltid dödlig. Enligt CDC inkluderar tidiga symtom feber och kräkningar, vilket i slutändan går vidare till allvarligare symtom som hallucinationer och koma. Naegleria fowleri är närvarande i varma sötvatten organ som varma källor, sjöar och floder, eller i dåligt klorerade simbassänger och förorenade, varmt, kranvatten. Amoeba kommer in från näsan och reser till hjärnan., Man kan dock inte komma i kontakt med infektionen genom att svälja vatten (enligt CDC).
en annan amoeba, Balamutia mandrillaris, kan orsaka hjärninfektion granulomatös amoebisk encefalit (GAE). Balamutiinfektioner är sällsynta men är oftast dödliga. CDC anger dödligheten från infektion till 89 procent. Tidiga symtom inkluderar huvudvärk, illamående och låg feber, som i slutändan utvecklas till viktminskning, partiell förlamning och talproblem., Balamuthia mandrillaris finns i jorden och kan komma in i kroppen genom öppna sår eller genom att andas in förorenat damm.
Amoebae kan också spela värd för bakterier som är patogena för människor och hjälpa till att sprida sådana bakterier. Bakteriella patogener som Legionellakan motstå matsmältning när de konsumeras av amoebae. Istället släpps de intakta från vakuoler till en amoebas cytoplasma där de prolifererar. I sådana fall kan bakterier bli resistenta mot behandlingar som är utformade för att kontrollera deras antal (till exempel klorbehandling av vatten)., Detta kan då öka chanserna för mänsklig exponering för bakteriepatogener, enligt en 1995-artikel i tidskriften Applied and Environmental Microbiology. Maciver citerar exemplet på kyltorn, där både amoebae och bakterier kan växa. Dessa kyltorn tenderar att utvisa vattendroppar, vilka förbipasserande kan andas in. ”Det som är känt att hända vid många tillfällen är att vi andas in en droppe vatten som innehåller en amoeba som är full av dessa patogener”, sa han., Om bakterier kommer in i kroppen hos en immunkompromiserad individ på ett sådant sätt kan de i slutändan infektera makrofager, en av immunsystemets många defensiva celler. ”En makrofag ser inte bara ut som en amoeba, dess biokemiska vägar och cellbiologi är ganska lika”, sa Maciver. ”Så samma programmerade händelser som tillåter bakterierna att fly amoeba fungerar nu för att tillåta Legionella att fly makrofagen. ”
slutligen är amoebae en viktig del av jordens ekosystem. De reglerar bakteriepopulationer., Det är möjligt att mer än 60 procent av minskningarna i bakterietal i fältet beror på nakna amoebae, det vill säga amoebae utan skal (tillämpad och Miljömikrobiologi, 1995). Amoebae är också viktiga för återvinning av näringsämnen i jorden.Enligt Maciver, när näringsämnen blir tillgängliga tas de upp av bakterier ,att ” effektivt låsa upp alla näringsämnen i bakteriell massa. ”När bakterier konsumeras släpps näringsämnen tillbaka i jorden., ”Om du har en cykel där amoeba äter bakterier, är den övergripande effekten att öka näringstillgängligheten för växter”, sa Maciver.