Karakteristik Neocallimastigomycota, taksonomi, nutrisi, habitat



Neocallimastigomycotas Ini adalah sebuah divisi dari terikat dalam saluran pencernaan herbivora mamalia ruminansia dan non-ruminansia endosymbionts jamur dan reptil herbivora. Mereka bisa uniseluler atau multiseluler dan flagellated spora hadir (zoospora).

Sampai baru-baru ini mereka dianggap sebagai ordo dalam filum Chytridiomicota, tetapi pada tahun 2007 kelompok tersebut dinaikkan ke kategori tepi. Saat ini dibagi menjadi 8 genera dan sekitar 20 spesies telah dijelaskan.

Spesies Neocallimastigomycota berkembang di bawah kondisi anaerob di mana mereka memiliki organel khusus yang disebut hidrogenosom. Organel ini melakukan fungsi yang mirip dengan mitokondria pada organisme yang hidup dalam kondisi aerob.

Selama siklus hidup mereka, mereka membentuk zoospora yang mematuhi bahan tanaman. Kemudian ini adalah encyst dan berkecambah. Seiring berkembangnya mereka membentuk sporangia yang akan memunculkan zoospora baru.

Kelompok jamur ini memainkan peran penting dalam ekologi kompleks sistem pencernaan herbivora. Selain itu, mereka menghasilkan enzim yang berpotensi berguna dalam bioteknologi yang telah digunakan sebagai pencernaan dalam formula pakan ternak.

Indeks

  • 1 Karakteristik umum
  • 2 Metabolisme dan dampak biologis
    • 2.1 Aplikasi Bioteknologi
  • 3 Filogeni dan taksonomi
    • 3.1 Genre
  • 4 Nutrisi
  • 5 Habitat
    • 5.1 Spesies inang
  • 6 Reproduksi
    • 6.1 Kolonisasi bahan tanaman
    • 6.2 Perkecambahan dan penetrasi jaringan
  • 7 Referensi

Karakteristik umum

Neocallimastigomycotas adalah organisme endosimbiotik obligat, yaitu, mereka tidak ditemukan dalam kehidupan bebas, tetapi selalu dikaitkan dengan saluran pencernaan hewan herbivora. Mereka adalah uni untuk jamur multiseluler, dengan dinding sel.

Mereka menghasilkan thalli vegetatif yang mengembangkan sporangia, dari mana zoospora dengan satu atau beberapa flagela berasal. Zoospora yang terletak di rumen herbivora ini awalnya diklasifikasikan sebagai protozoa.

Zoospora dianggap uniflagellate ketika 90% dari spora memiliki flagel tunggal, dan sisanya 10% dari dua hingga empat flagela. Kelompok multiflagellated memiliki zoospora dengan lebih dari empat flagela, dan pada beberapa spesies hingga 17 flagela telah diamati.

Predator Neocallimastigomycotas yang dikenal, seperti protozoa, menyerang zoospora dan menghasilkan enzim yang merusak dinding sel jamur..

Metabolisme dan dampak biologis

Beberapa adaptasi menarik yang hadir jamur ini adalah bahwa mereka berkembang di lingkungan anaerob. Mereka tidak menunjukkan mitokondria, sitokrom dan beberapa karakteristik biokimiawi dari siklus fosforilasi oksidatif.

Sebagai gantinya, mereka memiliki organel khusus yang mirip dengan mitokondria yang disebut hidrogenosom, yang menghasilkan energi seluler dari metabolisme glukosa tanpa perlu oksigen.

Hidrogenase yang terkandung dalam hidrogenosom menghasilkan hidrogen, CO2, format dan asetat, sebagai limbah metabolisme. Senyawa ini bersama-sama dengan laktat dan etanol, adalah produk akhir utama fermentasi.

Mereka dihasilkan dari degradasi jamur anaerob dan fermentasi polisakarida dinding sel tanaman.

Aplikasi bioteknologi

Kemampuan Neocallimastigomycota untuk mendegradasi serat tanaman memberi mereka peran biologis yang relevan dalam nutrisi banyak herbivora, terutama ruminansia..

Dalam pengertian ini, telah berpengalaman menambahkan suplemen jamur anaerob dalam makanan ini, dengan hasil yang sangat baik.

Untuk herbivora non-ruminansia, seperti ayam, pasokan jamur tidak efektif. Ini mungkin karena ketidakmampuan mereka untuk bertahan hidup di saluran pencernaan hewan jenis ini.

Namun, itu adalah hasil yang baik untuk langsung menambahkan enzim yang diproduksi oleh Neocallimastigomycotas dalam suplemen makanan mereka..

Kemampuan biokimia Neocallimastigomycotas juga membuatnya berpotensi berguna dalam bioteknologi untuk konversi lignoselulosa menjadi produk bioenergi..

Filogeni dan taksonomi

Neocallimastigomycotas awalnya diklasifikasikan sebagai Chytridiomicotas. Selanjutnya, dengan mempertimbangkan karakter morfologi, ekologi dan ultrastruktural diberikan kisaran tepi.

Sekitar 8 genera dan 20 spesies Neocallimastigomycotas telah diketahui, meskipun banyak isolat yang belum diklasifikasikan telah dilaporkan..

Genre

Anaeromyces, Neocallimastix, Orpinomyces dan Piromyces, Mereka memiliki talus rhizoidal bercabang berserat dengan sporangia. Masuk Anaeromyces thallus bersifat polycentric (banyak sporangia) dengan zoospora uniflagellate.

Neocallimastix itu monosentris (sporangium tunggal) dengan zoospora multiflagellated. Orpinomyces Ini memiliki talus polycentric dan zoospora multiflagellated. Piromyces memiliki talus monosentris dengan zoospora uniflageladas.

Thali hadir dua genus yang terdiri atas sel penjepit vegetatif bulat (miselium bulat) dan sporangia: Caecomyces dan Cyllamyces.

Mereka berbeda karena Caecomyces memiliki satu atau sangat sedikit zoosporangia, tumbuh langsung pada sel bulat atau pada ujung sporangiofor sederhana. Cyllamyces menghasilkan beberapa sporangia dalam sporangiofor bercabang.

Dua genre baru diusulkan (Oontomi dan Buwchfawromyces) dengan basis informasi molekuler.

Nutrisi

Jamur ini mendegradasi selulosa dan hemiselulosa yang ada dalam sel tanaman yang mengkonsumsi herbivora yang menampungnya..

Memainkan peran penting dalam proses pencernaan spesies ini karena produksi enzim selulolitik, hemicellulolytic, enzim glikolitik dan proteolitik, yang memecah jaringan tanaman.

Habitat

Neocallimastigomycota bukanlah hidup bebas. Mereka terletak di lingkungan anaerobik rumen, hindgut dan tinja herbivora ruminansia atau non-ruminansia.

Spesies inang

Mereka dapat ditemukan terutama di kedua mamalia dijinakkan ruminansia (domba, kambing, sapi dan kuda) dan liar (yak, zebra, jerapah, rusa, monyet, gajah, badak, kuda nil, bison, llama, kanguru antara lain). Juga mereka mendiami herbivora seperti reptil iguana hijau.

Reproduksi

Kolonisasi bahan tanaman

Bahan tanaman yang memasuki rumen dijajah oleh zoospora flagellated yang dilepaskan dari sporangia.

Zoospora melekat pada bahan tanaman yang berorientasi kemotaksis (mengikuti sinyal kimia gula yang dikeluarkan oleh puing-puing tanaman). Kemudian mereka melepaskan flagela dan encyst mereka.

Perkecambahan dan penetrasi jaringan

Perkecambahan terjadi melalui emisi tabung germinatif di ujung yang berlawanan dengan tempat flagel berada.

Perkembangan kista berbeda pada spesies monosentris dan polisentris. Pada spesies monosentris nukleus tetap dalam kista dan menghasilkan rizoid anukleat (tanpa nuklei). Kista tumbuh dan membentuk sporangium tunggal (perkembangan endogen).

Pada spesies polycentric, rizoid berinti diproduksi yang menghasilkan beberapa sporangia (perkembangan eksogen).

Kista menghasilkan rizomicellios yang tumbuh, dan menembus jauh ke dalam jaringan tanaman. Enzim ini mengeluarkan enzim yang mencerna jaringan tanaman dan memperoleh nutrisi yang dibutuhkan untuk menghasilkan sporangia.

Ketika sporangium matang, ia melepaskan satu hingga 80 zoospora. Jamur terutama mengkolonisasi jaringan tanaman dan semakin berserat makanan, semakin besar populasi jamur.

Diperkirakan bahwa Neocallimastigomycotas menginfeksi hewan inang melalui udara, melalui struktur resistensi.

Referensi

  1. Bauchop T. (1981). Jamur anaerob dalam pencernaan serat rumen. Pertanian dan Lingkungan 6 (2-3): 339-348.
  2. Griffith GW, S Baker, K Fliegerova, A Liggenstoffer, M van der Giezen, K Voigt dan G Beakes. (2010). Jamur anaerob: Neocallimastigomycota. IMA Jamur 1 (2): 181-185.
  3. Gruninger, RJ., AK Puniya, TM Callaghan, JE Edwards, N Youssef, SS Dagar, K Fliegerova, GW Griffith, R Forster, A Tsang, T McAllister dan MS Elshahed. (2014) Anaerobic jamur (filum neocallimastigomycota): Kemajuan dalam memahami mereka taksonomi, siklus hidup, ekologi, peran dan potensi bioteknologi. Janin Microbiol Ecol 90: 1-17.
  4. Liggenstoffer A S, NH Youssef, MB Couger dan MS Elshahed. (2010). Keragaman filogenetik dan struktur komunitas jamur usus anaerob (filum Neocallimastigomycota) pada herbivora ruminansia dan non ruminansia. Jurnal ISME 1-11. 
  5. Powell MJ dan PM Letcher. (2014). Chytridiomycota, Monoblepharidomycota, dan Neocallimastigomycota. Bab 6: 141-175. Masuk: D.J. McLaughlin dan J.W. Spatafora (Eds.) Sistematika dan Evolusi, 2nd Edisi The Mycota VII Bagian A. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.429 hlm.
  6. Wang X, X Liu dan JZ Groenewald. (2016). Filogeni jamur anaerob (filum Neocallimastigomycota), dengan kontribusi dari yak di Cina. Antonie van Leeuwenhoek 110 (1): 87-103.