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Midiclorión

Candidatus Midichloria es un género de bacterias candidatus Gram-negativas , no formadoras de endosporas , con forma de bacilo de alrededor de 0,45 μm de diámetro y 1,2 μm de longitud. Descritas por primera vez en 2004 con el nombre temporal IricES1, las especies de Candidatus Midichloria son simbiontes de varias especies de garrapatas duras ( p. ej ., Ixodes ricinus e Ixodes uriae de la familia Ixodidae ). [1] Viven en las células del ovario de las hembras de esta especie de garrapata. Estas bacterias se han observado en las mitocondrias de las células huésped, un rasgo que nunca se ha descrito en ningún otro simbionte de animales.

Las bacterias " Candidatus Midichloria" parecen consumir las mitocondrias que parasitan, posiblemente utilizándolas como fuente de energía y/o moléculas para multiplicarse. La interacción de estos simbiontes con su hospedador es actualmente desconocida, aunque la prevalencia del 100% en las hembras de la garrapata hospedadora sugiere una asociación mutualista . [2] Aunque no hay evidencia de que incluso hasta 20 bacterias residentes dentro de las mitocondrias de la célula hospedadora produzcan efectos nocivos en Rhipicephalus bursi , la prevalencia en R. bursi se estimó en 33% en hembras y 14% en machos, lo que sugiere que la relación puede ser más complicada de lo que se pensaba anteriormente. [1] En I. ricinus , se sabe que entre 10 y 20 bacterias producen efectos nocivos, lo que lleva a la conclusión de que " Candidatus Midichloria" consume mitocondrias. [3]

Especies

Sólo una especie, " Candidatus Midichloria mitochondrii", está descrita en este género. [4] Sin embargo, los exámenes moleculares han detectado la presencia de bacterias relacionadas en otras especies de garrapatas, [ cita requerida ] así como en otros artrópodos hematófagos , lo que sugiere la posibilidad de transmisión horizontal de estas bacterias.

Se le dio su propia familia, " Candidatus Midichloriaceae ", en las Rickettsiales . [5] Algunas especies candidatas poco estudiadas que pertenecen a esta familia pueden incluir Nicolleia massiliensis y la cepa no clasificada Montezuma. [6]

Nombramiento

El nombre de este género bacteriano , " Candidatus Midichloria", se deriva de los midiclorianos ficticios , una forma de vida simbiótica y microscópica que permite a los seres comunicarse con la Fuerza descrita en el universo ficticio de Star Wars . [4]

Genoma

El genoma de " Ca. M. mitochondrii" ha sido secuenciado por un consorcio científico internacional formado por investigadores de la Universidad de Milán , la Universidad de Sydney , la Universidad de Valencia , la Universidad de Pavía y la Universidad de Milán Bicocca . [7]

El genoma es de 1,2 Mb, y es, en la mayoría de las características, muy similar a los genomas de otras Rickettsiales, con dos notables excepciones; el genoma de M. mitochondrii contiene los conjuntos de genes para la síntesis del flagelo y de una citocromo cbb3 oxidasa .

"Candidato"Midiclorión" y el origen de las mitocondrias

Se cree que las Rickettsiales son los parientes más cercanos de las mitocondrias. Basándose en el hecho de que se demostró que los genes de " Candidatus Midichloria" para el flagelo y para la citocromo oxidasa cbb 3 eran ancestrales [ aclaración necesaria ] , se dedujo que los genes habían estado presentes en la bacteria que estableció la simbiosis con el ancestro de la célula eucariota, que se convirtió en la mitocondria.

Por tanto, la secuenciación del genoma de " Ca. M. mitochondrii" permitió una mejor reconstrucción del hipotético ancestro de vida libre de la mitocondria: era una bacteria móvil capaz de sobrevivir en condiciones microaerófilas. Ambas características pueden haber desempeñado un papel importante en el inicio de la simbiosis entre la célula eucariota y la mitocondria.

Referencias

  1. ^ ab Epis, S.; Sassera, D.; Beninati, T.; Lo, N.; Beati, L.; Piesman, J.; Rinaldi, L.; McCOY, KD; Torina, A.; Sacchi, L.; Clementi, E. (abril de 2008). "Midicloria mitochondrii está muy extendida en las garrapatas duras (Ixodidae) y reside en las mitocondrias de especies filogenéticamente diversas". Parasitología . 135 (4): 485–494. doi :10.1017/S0031182007004052. ISSN  1469-8161. PMID  18205982. S2CID  19317905.
  2. ^ Lo, N.; Beninati, T.; Sassera, D.; Bouman, E. a. P.; Santagati, S.; Gern, L.; Sambri, V.; Masuzawa, T.; Gray, JS; Jaenson, TGT; Bouattour, A. (2006). "Distribución generalizada y alta prevalencia de un simbionte alfa-proteobacteriano en la garrapata Ixodes ricinus". Microbiología ambiental . 8 (7): 1280–1287. Bibcode :2006EnvMi...8.1280L. doi :10.1111/j.1462-2920.2006.01024.x. ISSN  1462-2920. PMID  16817936.
  3. ^ Sacchi, L; Bigliardi, E; Corona, S; Beninati, T; Lo, N; Franceschi, A (1 de febrero de 2004). "Un simbionte de la garrapata Ixodes ricinus invade y consume mitocondrias de un modo similar al de la bacteria parásita Bdellovibrio bacteriovorus". Tejido y célula . 36 (1): 43–53. doi :10.1016/j.tice.2003.08.004. ISSN  0040-8166. PMID  14729452.
  4. ^ ab Sassera, D; Beninati, T; Bandi, C; Bouman, EA; Sacchi, L; Fabi, M; Lo, N (noviembre de 2006). ""Candidatus Midichloria mitochondrii ", un endosimbionte de la garrapata Ixodes ricinus con un estilo de vida intramitocondrial único". Revista Internacional de Microbiología Sistemática y Evolutiva . 56 (parte 11): 2535–40. doi : 10.1099/ijs.0.64386-0 . PMID  17082386.
  5. ^ Montagna, M; Sassera, D; Epis, S; Bazzocchi, C; Vannini, C; Lo, N; Sacchi, L; Fukatsu, T; Petroni, G; Bandi, C (2013). ""Candidatus Midichloriaceae" fam. nov. (Rickettsiales), un clado ecológicamente extendido de alfaproteobacterias intracelulares". Microbiología Aplicada y Ambiental . 79 (10): 3241–8. Bibcode :2013ApEnM..79.3241M. doi :10.1128/AEM.03971-12. PMC 3685259 . PMID  23503305. 
  6. ^ Ferla, MP; Thrash, JC; Giovannoni, SJ; Patrick, WM (2013). "Nuevas filogenias basadas en genes de ARNr de Alphaproteobacteria proporcionan una perspectiva sobre los grupos principales, la ascendencia mitocondrial y la inestabilidad filogenética". PLOS ONE . ​​8 (12): e83383. Bibcode :2013PLoSO...883383F. doi : 10.1371/journal.pone.0083383 . PMC 3859672 . PMID  24349502. 
  7. ^ Sassera, D.; Lo, N.; Epis, S.; D'Auria, G.; Montagna, M.; Comandante, F.; Horner, D.; Pereto, J.; Luciano, AM; Franciosi, F.; Ferri, E.; Crotti, E.; Bazzocchi, C.; Daffonchio, D.; Sacchi, L.; Moya, A.; Latorre, A.; Bandi, C. (20 de junio de 2011). "Evidencia filogenómica de la presencia de un flagelo y oxidasa cbb3 en el antepasado mitocondrial de vida libre". Biología Molecular y Evolución . 28 (12): 3285–3296. doi : 10.1093/molbev/msr159 . PMID  21690562.
  8. ^ Ferla MP, Thrash JC, Giovannoni SJ, Patrick WM (2013). "Nuevas filogenias basadas en genes de ARNr de Alphaproteobacteria proporcionan una perspectiva sobre los grupos principales, la ascendencia mitocondrial y la inestabilidad filogenética". PLOS ONE . ​​8 (12): e83383. Bibcode :2013PLoSO...883383F. doi : 10.1371/journal.pone.0083383 . PMC 3859672 . PMID  24349502.