Paulinella
| Paulinella | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | ||||||||||
| Paulinella chromatophora (lichtmicroscoop) | ||||||||||
| Taxonomische indeling | ||||||||||
| ||||||||||
| Geslacht | ||||||||||
| Paulinella Lauterborn, 1895 | ||||||||||
| Typesoort | ||||||||||
| Paulinella chromatophora | ||||||||||
 Afbeeldingen op Wikimedia Commons | ||||||||||
 Paulinella op Wikispecies | ||||||||||
| ||||||||||
Paulinella is een geslacht van vrijlevende, amoeboïde protisten met ten minste twaalf soorten die voorkomen in zoetwater, brak water en zee.[1] Ze behoren tot de orde Euglyphida binnen de Cercozoa. De soorten hebben een verkiezeld, schaalachtig omhulsel van silica en gebruiken hun flexibele pseudopodiën om over het substraat rond te kruipen. Soortidentificatie vindt voornamelijk plaats op basis van de structuur en dimensies van de kiezelhoudende plaatjes.[2]
Binnen het geslacht bestaan zowel heterotrofe als fotosynthetische soorten, waarvan vooral de laatste bijzondere aandacht hebben gekregen binnen de evolutiebiologie. De typesoort Paulinella chromatophora vormt een modelorganisme voor het bestuderen van endosymbiose. Anders dan planten en groene algen, die hun chloroplasten verkregen via primaire endosymbiose – een eenmalige evolutionaire gebeurtenis – heeft Paulinella geheel onafhankelijk een cyanobacterie opgenomen die is geëvolueerd tot een fotosynthetisch organel (chromatofoor). Dit proces vond relatief recent plaats in de evolutie, ongeveer 90–140 miljoen jaar geleden.[3]
Ontdekking
[bewerken | brontekst bewerken]P. chromatophora werd ontdekt in sedimenten van de rivier de Rijn in 1894 door de Duitse bioloog Robert Lauterborn,[4] die het de naam Paulinella gaf naar zijn stiefmoeder Pauline.[5]
Endosymbiose
[bewerken | brontekst bewerken]De bekendste soorten binnen dit geslacht zijn vier fotosynthetische soorten: P. chromatophora, P. micropora, P. acadia en P. longichromatophora.[6] De eerste twee komen voor in zoetwater en brak water, de derde in brak water, en de vierde in zee. Deze soorten hebben relatief recent in evolutionaire zin een cyanobacterie opgenomen als endosymbiont. Daardoor zijn ze niet langer afhankelijk van fagocytose om aan energie te komen, zoals hun niet-fotosynthetische verwanten dat wel zijn.
Deze endosymbiotische gebeurtenis vond ongeveer 90–140 miljoen jaar geleden plaats, toen een α-cyanobacterie (niet een β-cyanobacterie zoals bij de plastiden van planten en algen) een stabiele symbiose vormde met de amoebe.[7] Hedendaagse verwanten van deze cyanobacterie zijn Prochlorococcus. De opgenomen cyanobacterie is veranderd in een idiosyncratisch organel, de zogeheten 'chromatofoor'.
Onderzoek naar Paulinella chromatophora heeft laten zien hoe genetische integratie tussen gastheer en endosymbiont geleidelijk ontstaat, hoe metabole afhankelijkheid wordt opgebouwd en welke evolutionaire stappen nodig zijn om een vrijlevende cyanobacterie om te vormen tot een permanent cellulair organel.[3]
Zie ook
[bewerken | brontekst bewerken]Bronnen
- ↑ (en) Nicholls KH. (2009). Six new marine species of the genus Paulinella (Rhizopoda: Filosea, or Rhizaria: Cercozoa). Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom 89 (7): 1415-1425. DOI: 10.1017/S0025315409000514.
- ↑ (en) Pardasani Y, Palka MV, Leander BS, Burki F. (2025). Paulinella acadia sp. nov., a New Photosynthetic Species Isolated From a Brackish Beach in British Columbia (Canada). Journal of Eukaryotic Microbiology 72 (5). DOI: 10.1111/jeu.70040.
- 1 2 (en) Macorano L, Nowack EC. (2021). Paulinella chromatophora. Current Biology 31 (17): R1024-R1026. DOI: 10.1016/j.cub.2021.07.028.
- ↑ (en) Archibald JM. (2017). Evolution: Protein Import in a Nascent Photosynthetic Organelle. Current Biology 27 (18): R1004-R1006. DOI: 10.1016/j.cub.2017.08.013.
- ↑ (en) Archibald J. (2014). One Plus One Equals One: Symbiosis and the evolution of complex life. Oxford University Press, 'Chapter 8: Organelle redux'. ISBN 978-0-19-163628-8.
- ↑ (en) Lhee D, Ha J, Kim S, Park MG, Bhattacharya D, Yoon HS. (2019). Evolutionary dynamics of the chromatophore genome in three photosynthetic Paulinella species. Scientific Reports 9 (1). DOI: 10.1038/s41598-019-38621-8.
- ↑ (en) Nowack ECM, Price DC, Bhattacharya D, Singer A, Melkonian M, Grossman AR. (2016). Gene transfers from diverse bacteria compensate for reductive genome evolution in the chromatophore of Paulinella chromatophora. Proceedings of the National Academy of Sciences 113 (43): 12214-12219. DOI: 10.1073/pnas.1608016113.
