微孢子虫纲

真菌界羅茲菌門的一個綱

微孢子虫学名Microsporidia)是一类可形成孢子单细胞微生物,其孢子大小为1至10微米,线粒体已退化成不含DNA纺锤剩体英语Mitosome[5],此类生物过去曾被认为是原生生物,后来分子研究显示其属于真菌[6],现被归为罗兹菌门下的一个,属真菌界的基群[7]。目前有超过200个、约1500种微孢子虫被描述发表[8][9],绝大部分为感染动物的寄生物,但也有感染纤毛虫簇虫英语Gregarinasina马尔太虫英语Marteilia等其他真核生物的案例被发现,其中有些物种为重寄生物英语Hyperparasite,其宿主本身也寄生于其他动物中[10]。微孢子虫皆在宿主细胞内复制生长,在宿主体外仅能以孢子的形式存在,大多专一地感染特定种类或类群的动物,其中许多为感染昆虫甲壳类鱼类鸟类,也有物种可感染哺乳类,有约15种微孢子虫可在人类引起机会性感染,造成微孢子虫病[5][9]

微孢子虫纲
Fibrillanosema crangonycis英语Fibrillanosema crangonycis的孢子
科学分类 编辑
界: 真菌界 Fungi
门: 罗兹菌门 Rozellomycota
纲: 微孢子虫纲 Microsporidia
Corliss & Levine, 1963
异名
  • Microsporidiida Labbé, 1899
  • Microsporea Delphy, 1936 [1963], Levine et al., 1980[1][2]
  • Microsporidea Corliss & Levine, 1963[3]
  • Microspora Sprague, 1969, 1977[4]
  • Microsporida Tuzet et al. 1971

微孢子虫感染造成的症状则因物种而异,感染昆虫可能造成寄生去势英语Parasitic castration、体型巨化、性别改变等多种症状,少数物种可几乎完全控制宿主细胞的生理代谢,形成异种共生英语xenoma的现象[11],部分物种因感染可致死而被用于生物防治[5]。此类生物的基因组大小介于230万至5130万碱基对之间,其中内头菌科西班牙语Encephalitozoonidae的物种(多感染人类)基因组多小于300万碱基对,为真核生物中基因组最小者[5]

基因组

微孢子虫的基因组是真核生物中最小的,其中最小者肠脑炎微孢子虫英语Encephalitozoon intestinalis的基因组仅长约230万bp,已于2010年被完整定序[12],仅为大肠杆菌基因组的一半。微孢子虫失去了编码许多蛋白质的能力,部分物种仅有约1800种蛋白质,大部分物种已不能合成ATP,缺少两种核糖体蛋白与大量核糖体RNA的延伸片段(expansion segment),剪接体也缩小许多(部分物种完全失去剪切体,基因中也不含有内含子[13]

感染

微孢子虫以极管(polar tube)感染动物细胞,极管缠绕于微孢子虫的孢子中,受环境因子(酸碱值、温度、盐分等)刺激后会快速充水,在数毫秒内由孢子中射出,将孢子的细胞质注入宿主细胞中以造成感染[13]

分类

微孢子虫因结构简单、缺乏线粒体,且基因序列演化较快造成长枝吸引[14],过去一度被认为是真核生物演化树基群,后来基于数个不同基因绘制的演化树则清楚显示此类生物属于真菌[13]。微孢子虫中较早分支的类群(噬核菌属英语NucleophagaMitosporidiumParamicrosporidium等)留有较多其他真核生物的特征,如部分物种保有了线粒体DNA[13]

物种

首个被发表描述的微孢子虫为家蚕微孢子虫英语Nosema bombycisNosema bombycis),可感染家蚕,在19世纪末的法国养蚕业造成重大损失。目前已有约2000种微孢子虫被发表,感染至少16个的动物与4个门的其他真核生物[13]。其中感染蜜蜂鲑鱼的物种造成相当经济损失。有些微孢子虫也会对免疫缺乏的人造成机会性感染,导致微孢子虫病[13]

参考文献

  1. ^ Delphy, J. 1936. Sous-règne des Protozoaires. In: Perrier, R. (ed.). La Faune de la France en tableaux synoptiques illustrés, vol 1A. Delagrave: Paris.
  2. ^ Levine, N. D.; et al. A Newly Revised Classification of the Protozoa. The Journal of Protozoology. 1980, 27 (1): 37–58. PMID 6989987. doi:10.1111/j.1550-7408.1980.tb04228.x. 
  3. ^ Corliss JO, Levine ND. Establishment of the Microsporidea as a new class in the protozoan subphylum Cnidospora. The Journal of Protozoology. 1963, 10 (Suppl): 26–27. doi:10.1111/jeu.1963.10.issue-s3. 
  4. ^ Sprague, V. Classification and phylogeny of the Microsporidia. Lee A. Bulla & Thomas C. Cheng (编). Comparative pathobiology vol. 2 Systematics of the Microsporidia. Plenum Press. 1977: 1-30. [2021-04-11]. (原始内容存档于2016-04-28). 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 Han B, Weiss LM. Microsporidia: Obligate Intracellular Pathogens Within the Fungal Kingdom.. Microbiol Spectr. 2017, 5 (2). PMC 5613672 . PMID 28944750. doi:10.1128/microbiolspec.FUNK-0018-2016. 
  6. ^ Hibbett, D.S.; et al. A higher level phylogenetic classification of the Fungi (PDF). Mycological Research. 2007, 111 (5): 509–47 [2021-04-11]. PMID 17572334. doi:10.1016/j.mycres.2007.03.004. (原始内容存档 (PDF)于2016-10-20). 
  7. ^ Tedersoo, L., Sánchez-Ramírez, S., Kõljalg, U., et al. High-level classification of the Fungi and a tool for evolutionary ecological analyses. Fungal Diversity. 2018, 90 (1): 135–159. doi:10.1007/s13225-018-0401-0. 
  8. ^ Hawksworth, David. The magnitude of fungal diversity: The 1.5 million spices estimate revisited. Mycological Research. 2001, 105 (12): 1422. doi:10.1017/S0953756201004725. 
  9. ^ 9.0 9.1 Microsporidiosis. Center for Disease Control and Prevention. [2021-04-11]. (原始内容存档于2021-06-05). 
  10. ^ Bass D, Czech L, Williams BAP, Berney C, Dunthorn M, Mahé F; et al. Clarifying the Relationships between Microsporidia and Cryptomycota.. J Eukaryot Microbiol. 2018, 65 (6): 773–782. PMC 6282948 . PMID 29603494. doi:10.1111/jeu.12519. 
  11. ^ Ronny Larsson, Lund University (Department of Cell and Organism Biology). Cytology and taxonomy of the microsporidia. 2004 [2021-04-11]. (原始内容存档于2009-09-12). 
  12. ^ Corradi N, Pombert JF, Farinelli L, Didier ES, Keeling PJ. The complete sequence of the smallest known nuclear genome from the microsporidian Encephalitozoon intestinalis. Nature Communications. 2010, 1 (6): 1–7. Bibcode:2010NatCo...1...77C. PMC 4355639 . PMID 20865802. doi:10.1038/ncomms1082. 
  13. ^ 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 Whelan, Thomas A.; Fast, Naomi M. Microsporidia. Current Biology. 2023-09, 33 (18): R936–R938. doi:10.1016/j.cub.2023.06.076. 
  14. ^ Makarova, Kira S; Koonin, Eugene V. Evolutionary and functional genomics of the Archaea. Current Opinion in Microbiology. 2005-10, 8 (5): 586–594. doi:10.1016/j.mib.2005.08.003.