Biology for Majors II

Monet Excavata-yliryhmään luokitelluista protistilajeista ovat epäsymmetrisiä yksisoluisia organismeja, joilla on toiselta puolelta ”kaivautunut” ruokailuontelo. Tähän yläryhmään kuuluu heterotrofisia saalistajia, fotosynteettisiä lajeja ja loisia. Sen alaryhmiä ovat diplomonadit, parabasalidit ja euglenozoanit. Ryhmään kuuluu erilaisia muunneltuja mitokondrioita sekä kloroplasteja, jotka ovat peräisin viherlevistä sekundaarisen endosymbioosin avulla. Monet euglenozoanit ovat vapaasti eläviä, mutta useimmat diplomonadit ja parabasalidit ovat symbiontteja tai loisia.

Diplomonadit

Kuva 1. Nisäkkäiden suolistoperäinen loinen Giardia lamblia, joka on tässä visualisoitu pyyhkäisyelektronimikroskopian avulla, on veden välityksellä leviävä alkueläin, joka aiheuttaa nieltynä vakavan ripulin. (luotto: Janice Carrin, CDC:n työn muokkaus; mittakaavapalkkitiedot Matt Russellilta)

Excavata-heimoon kuuluvat diplomonadit, joihin kuuluu suolistoloinen loinen, Giardia lamblia (kuva 1). Viime aikoihin asti näiden protistien uskottiin olevan vailla mitokondrioita. Diplomonadeista on sittemmin tunnistettu mitokondrioiden jäännösorganelleja, joita kutsutaan mitosomeiksi, mutta vaikka nämä mitosomit ovat hengityselimistön organelleina periaatteessa toimimattomia, ne toimivat rauta- ja rikkiaineenvaihdunnassa. Diplomonadit elävät anaerobisissa ympäristöissä ja käyttävät energian tuottamiseen vaihtoehtoisia reittejä, kuten glykolyysiä. Kussakin diplomonadisolussa on kaksi samanlaista, mutta ei identtistä haploidista ydintä. Diplomonadeilla on neljä paria liikuntalipukkeita, jotka ovat melko syvälle juurtuneita tyvitumakkeisiin, jotka sijaitsevat kahden tuman välissä.

Parabasalidit

Toinen Excavata-alaryhmä, parabasalidit, on saanut nimensä parabasaaliapparaatista, joka koostuu Golgin kompleksista, joka on yhteydessä sytoskeletaalisiin kuituihin. Muita sytoskeletaalisia piirteitä ovat muun muassa aksostyyli, kuitukimppu, joka kulkee solun pituussuunnassa ja voi ulottua jopa solun ulkopuolelle. Parabasalidit liikkuvat flagellojen ja kalvon aaltoilun avulla, ja nämä ja muut sytoskelettimuutokset voivat auttaa liikkumista. Diplomonadien tavoin parabasalideilla on muuntuneita mitokondrioita. Parabasalideissa nämä rakenteet toimivat anaerobisesti, ja niitä kutsutaan hydrogenosomeiksi, koska ne tuottavat sivutuotteena vetykaasua.

Parabasalidi Trichomonas vaginalis aiheuttaa trikomoniaasia, ihmisen sukupuoliteitse tarttuvaa tautia, jota esiintyy vuosittain arviolta 180 miljoonaa tapausta maailmassa. Miehillä esiintyy harvoin oireita tämän protistin aiheuttaman infektion aikana, mutta tartunnan saaneet naiset voivat olla alttiimpia ihmisen immuunikatoviruksen (HIV) aiheuttamalle sekundaaritartunnalle ja heillä voi olla suurempi todennäköisyys sairastua kohdunkaulan syöpään. T. vaginalis -tartunnan saaneilla raskaana olevilla naisilla on kohonnut vakavien komplikaatioiden, kuten ennenaikaisen synnytyksen, riski.

Parabasalideista monimutkaisimpia ovat ne, jotka kolonisoivat märehtijäeläinten pötsiä ja termiittien suolia. Nämä organismit voivat sulattaa selluloosaa, mikä on eukaryoottisoluissa epätavallinen metabolinen lahjakkuus. Niillä on useita lippulankoja, jotka on järjestetty monimutkaisiin kuvioihin, ja jotkin niistä rekrytoivat lisäksi spirokeettoja, jotka kiinnittyvät niiden pinnalle ja toimivat lisäkulkurirakenteina.

Euglenozoans

Euglenozoans käsittää parasiitteja, heterotrofisia, autotrofisia ja mixotrofisia eläimiä, jotka ovat kooltaan 10-500 µm:n suuruisia. Euglenoidit liikkuvat vesielinympäristöissään käyttämällä kahta pitkää flagellaa, jotka ohjaavat niitä kohti valonlähteitä, jotka aistii silmäpisteeksi kutsuttu alkeellinen silmäelin. Tuttuun sukuun, Euglena, kuuluu joitakin mixotrofisia lajeja, jotka kykenevät fotosynteesiin vain valon läsnä ollessa. Euglenan kloroplasti on peräisin vihreästä levästä sekundaarisen endosymbioosin kautta. Pimeässä Euglenan kloroplastit kutistuvat ja lakkaavat tilapäisesti toimimasta, ja solut ottavat sen sijaan orgaanisia ravinteita ympäristöstään. Euglenalla on sitkeä pintakerros, joka koostuu sytoskelettiin kiinnittyneistä proteiininauhoista. Bändit kiertyvät spiraalimaisesti solun ympärille ja antavat Euglenalle sen poikkeuksellisen joustavuuden.

Ihmisen loinen, Trypanosoma brucei, kuuluu toiseen Euglenozoa-alaryhmään, kinetoplastideihin. Kinetoplastidien alaryhmä on saanut nimensä kinetoplastista, suuresta muunnetusta mitokondrionista, joka kantaa useita pyöreitä DNA:ta. Tähän alaryhmään kuuluu useita loisia, joita kutsutaan yhteisesti trypanosomeiksi, jotka aiheuttavat tuhoisia ihmissairauksia ja infektoivat hyönteislajin osan elinkierrostaan. T. brucei kehittyy tsetse-kärpäsen suolistossa sen jälkeen, kun kärpänen puree tartunnan saanutta ihmistä tai muuta nisäkäsisäntää. Sen jälkeen loinen siirtyy hyönteisen sylkirauhasiin ja tarttuu toiseen ihmiseen tai muuhun nisäkkääseen, kun tartunnan saanut tsetse-kärpänen nauttii toisen veriaterian. T. brucei on yleinen Keski-Afrikassa, ja se on afrikkalaisen uniapnean aiheuttaja, joka on sairaus, johon liittyy vakava krooninen väsymys, kooma ja joka voi hoitamattomana olla kohtalokas, koska se johtaa keskushermoston toiminnan asteittaiseen heikkenemiseen.

Kuva 2. Trypanosoma brucei, unitaudin aiheuttaja, viettää osan elinkierrostaan tsetse-kärpäsessä ja osan ihmisessä. (luotto: CDC:n työn muokkaus)

Kirjoita!

Paranna tätä sivuaOpi lisää