OOMYCETES: ÖZELLIKLERI, YAŞAM DÖNGÜSÜ, BESLENME, ÜREME - BIYOLOJI - 2025

Oomycetes veya su kalıpları (Oomycetes veya Oomycota) geleneksel olarak, mantar arasında sınıflandırılır organizma grubudur. Her iki organizma grubu (mantarlar ve oomisetler) tarafından paylaşılan özellikler arasında büyüme türü, beslenme biçimi ve üreme sırasında sporların kullanımı yer alır. Bununla birlikte, moleküler çalışmalar, oomisetlerin gerçek mantarlarla ilişkili olmadığını göstermiştir.

Bazı türler, ekinlerin en yıkıcı patojenleri arasında olan bitki parazitleridir. Sebep oldukları hastalıklar fide yanıklığı, kök çürümesi, yaprak yanıklığı ve tüylü küflerdir.

Phytophthora infestans. Bir sporangiumun germ tüpü tarafından doğrudan çimlenmesi. HD Thurston tarafından fotoğraf. Apsnet.org/edcenter/intropp/LabExercises/Pages/Oomycetes.aspx adresinden alınmış ve düzenlenmiştir

Büyük Kıtlık veya İrlanda Patates Kıtlığı'na Phytophthora infestans adlı bir oomycete neden oldu. Patojen, 1840'larda İrlanda patates mahsulünü yok etti.

O zamanlar, nüfusun yaklaşık yarısı hayatta kalabilmek için yalnızca bu mahsule bağımlıydı. Mahsul kaybı, yaklaşık bir milyon insanın açlıktan ölmesine ve benzer bir kısmının daha iyi yaşam koşulları arayışıyla adadan kaçmasına neden oldu.

karakteristikleri

Oomycetes, ß-glukanlar, prolin ve selülozdan oluşan bir hücre duvarına sahip, çoğunlukla suda yaşayan bir grup organizmadır. Yaşam döngüsü ağırlıklı olarak diploiddir.

Hiphalar çok çekirdekli veya koenositiktir ve aseptlidir. Miselyum, yalnızca thallusu üreme yapılarından ayırmak için septa üretir.

Eşeysiz üreme, zoosporangia'da üretilen biflagellat sporları (zoosporlar) aracılığıyladır. Cinsel üreme heterogamdır ve anteridyumun erkek çekirdeklerinin (= sperm) oogonia'da bulunan yumurtalara doğrudan enjekte edilmesiyle oluşur.

Oomisetlerin tipik genom boyutu 50 ila 250 Megabaz (Mb) olup, 10 ila 40 Mb olan mantarlara kıyasla çok büyüktür.

Taksonomi

Geleneksel olarak oomycetes, mantarlar (Fungi) krallığı içinde sınıflandırılmıştı. Bununla birlikte, moleküler ve biyokimyasal çalışmalar, onların Protista Krallığı'na taşınmalarına yol açtı. Filum Heterokontophyta, Class Oomycota'ya aittirler. Sınıf, bugüne kadar 15 sipariş içeriyor.

Yaşam döngüsü

Salgın safhasında, oomisetler aseksüel sporangia yoluyla rüzgar veya su ile dağılır. Bu sporangia, istilacı hifler oluşturarak doğrudan filizlenebilir.

Sporangiumun çimlenmesi de dolaylı olabilir ve mobil zoosporları serbest bırakır. Zoosporlar, gelecekteki ev sahiplerinin yüzeyine çekilir. Bazı türlerde, sporangiumun doğrudan veya dolaylı çimlenmesi çevresel sıcaklığa bağlı olacaktır.

Çimlenme sırasında, sporangia ve zoosporlar, apressoria ve penetrasyon yapılarının oluşumu yoluyla enfekte edecek olan mikrop tüpleri oluşturur.

Penetrasyondan sonra, hipha konakta hem hücre içinde hem de hücre içinde büyüyecektir. En az 3 günlük büyümeden sonra, hifler yeni organizmaları enfekte etmek için yayılacak yeni sporangia oluşturabilir.

Cinsel üreme, gametangia üretimi yoluyla gerçekleşir: oogonia ve antheridia. Her birey genellikle hem antheridia hem de oogonia üretir. Bazı türlerde üreme çaprazlanmalıdır (heterotalik), bazılarında kendi kendine döllenme (homotalik) olabilir.

Gametangia içinde mayotik bölünme meydana gelir. Oogonia'da bir veya daha fazla oosfer üretilir. Oomisetlerde kamçılı sperm yoktur. Anteridyumda haploid çekirdekler oluşur. Anteridyum oogonia'ya doğru büyür ve döllenme tüplerini oluşturur. Döllenme tüpleri, haploid çekirdekleri transfer ederek oosferlere nüfuz eder.

Bu çekirdekler, oosferleri dölleyerek kalın duvarlı diploid oosporlara yol açar. Salınan oospor, çimlenmeden ve hızlı bir şekilde sporangium üretecek bir hif oluşturmadan önce ortamda uzun süre kalabilir.

Beslenme

Çoğu oomycetes saprofittir, diğerleri parazittir. Bazı türler her iki yaşam tarzını birleştirir. Parazitik türler, bitkiler, nematodlar, omurgalılar ve kabuklular gibi farklı organizma gruplarını parazite etmek için adapte olmuşlardır.

Saprofitik organizmalar besinlerinin harici sindirimini gerçekleştirir, enzimleri salgılar ve ardından sindirimden kaynaklanan çözünmüş molekülleri emer.

Parazitik oomisetler biyotrofik, hemibiyotrofik veya nekrotrofik olabilir. Biyotrofik türler, besinlerini canlı dokulardan haustorium adı verilen özel bir hipa aracılığıyla alırlar.

Hemibiotroflar önce canlı dokularla beslenir ve daha sonraki bir aşamada konaklarını öldürür. Nekrotroflar, konakçı hücreleri öldüren ve daha sonra onlardan besin elde eden toksinler ve enzimler salgılar.

üreme

Aseksüel

Oomycetes, sporangia yoluyla eşeysiz olarak çoğalır. Sporangia, zoosporlar adı verilen biflagellat sporları oluşturur. Oomycetes'te birincil ve ikincil olmak üzere iki tür zoospor olabilir.

Birincil renkler, tepeye yerleştirilmiş flagella'ya sahiptir. Görünüşe göre reniform sekonder zoosporlar, yanal olarak yerleştirilmiş flagellalara sahiptir. Bazı durumlarda, sporangia spor oluşturmaz, ancak doğrudan filizlenir. Bu, karasal yaşama bir adaptasyon olarak kabul edilir.

Cinsel

Cinsel üreme, oogami yoluyla gerçekleşir. Cinsiyet gametlerinin üretimi, gametangia'da meydana gelir. Dişi gametangium veya oogonium genellikle büyüktür ve mayoz yoluyla birkaç oosfer üretir. Erkek veya anteridyum haploid çekirdekler üretecektir.

Anteridyum oogonyuma doğru büyüyecek ve döllenme tüpleri aracılığıyla haploid çekirdekleri oogonyuma sokacaktır. Anteridyumun oogonyuma bağlanma şekli değişebilir.

Bazı durumlarda, anteridyum oogonyum ile yanal olarak birleşir ve buna paragyne denir. Diğerlerinde, erkek gamentagium oogonyumun (amfigin) tabanını çevreler. Oogonyumda, erkek haploid çekirdeğinin oosferin çekirdeği ile füzyonu, diploid bir oospora neden olur.

Hastalıklar

Bitkilerde

Bitkilerde oomisetlerin neden olduğu en iyi bilinen hastalıklardan bazıları patates geç yanıklığı, üzüm tüylü küf, ani meşe ölümü ve soya fasulyesi kökü ve sap çürümesidir.

Enfeksiyon sırasında, bu patojenler, bir dizi hastalık efektör proteini aracılığıyla bitki savunmasını modüle ederek, konaklarının kolonizasyonunu sağlar.

Bu efektörler, hedef bölgelerine göre iki sınıfa ayrılır. Apoplastik efektörler, bitkinin hücre dışı alanına salgılanır. Sitoplazmik ise bitki hücresine oomycete haustoria'sından sokulur.

Phytopthora cinsi, hemibiotrofik (örneğin P. infestans, P. sojae) ve nekrotrofik (örneğin P. cinnamomi) fitopatojenleri içerir. Bu cinsin türlerinin tarım üzerinde ciddi bir etkisi olmuştur.

Patateslerde geç yanıklığın nedeni olan ve 1940'larda yaşanan Büyük Kıtlıktan sorumlu olan Phytophora infestans, domates ve soya fasulyesi gibi patates dışındaki çeşitli bitki türlerini enfekte edebilir. Bu türler tüm bitkiye, yumrulara, köklere veya yapraklara bulaşarak bitkinin ölümüne yol açabilir.

Phytophthora ramorum, ani meşe ölümü adı verilen enfeksiyonu üretir ve bu enfeksiyonu, bunları ve diğer ağaçları ve çalıları etkileyen hızlı ölüme neden olur.

Diğer fitopatojenler

Tüylü asma tüylü küfünün nedeni olan Plasmopara viticola, 19. yüzyılın sonlarında Kuzey Amerika'dan Avrupa'ya tanıtıldı. Yeşilliklere ve kümelere saldırarak karakterizedir.

Yapraklardaki semptomlar, 1 ila 3 cm çapında, bulanık kenarlı sarı lezyonlardır. Hastalık ilerledikçe, yaprakların nekrozuna ve hatta bitkinin tamamen yapraklanmasına neden olabilir.

Plasmopara vitícola. Asmadaki tüylü küfün sebebi. Https://www.biolib.cz/en/image/id67152/ adresinden alınmış ve düzenlenmiştir

Aphanomyces euteiches birçok baklagilde kök çürümesine neden olur. Dünyanın bazı bölgelerinde bezelye mahsullerinin verimini en çok sınırlayan patojen olarak kabul edilmektedir. Bu cinsin diğer türleri, hem kara hem de su habitatları olmak üzere hayvanları etkiler.

Hayvanlarda

Aphanomyces astaci, kerevitlerin spesifik bir parazitidir ve Avrupa türleri için oldukça patojeniktir. Astacidae ailesinin Avrupalı ​​kabuklu popülasyonlarının büyük bir kısmının ortadan kaybolmasına neden olmuştur.

Oomycete zoosporları, kabuklulardan gelen kimyasal sinyallere ve yengeç kütikülündeki kistlere çekilir. Kistler filizlenir ve iç vücut boşluğuna ulaşana kadar kütikülde hızla büyüyen bir miselyum üretir. İç dokulara ulaşıldığında, kabuklular 6 ila 10 gün içinde ölür.

Aprolegnia cinsinin üyeleri, balıklara veya yumurtalarına saldıran saprolegniosis adı verilen hastalık grubuna neden olur. Bunlar arasında ülseratif dermal nekroz, salmonid türlerini etkileyen en önemli hastalıklardan biridir. Bu hastalık 19. yüzyılın sonlarında İngiliz nehirlerindeki somon popülasyonlarını büyük ölçüde etkiledi.

Saprolegniozlar, balık üzerinde beyaz veya gri filamentli miselyum lekeleriyle karakterizedir. Enfeksiyon epidermal dokuda başlar ve içe doğru yayılabilir.

Ayrıca yumurtaları parazitleştirebilir ve genellikle ev akvaryumlarında yumurta veya balıkların yüzeyinde pamuksu beyaz bir kütle olarak görülür. Son zamanlarda, s aprolegnia ferax, azalan amfibi popülasyonlarıyla ilişkiliydi.

Pythiosis, oomycete Pythium insidiosum'un neden olduğu bir hastalıktır. Bu hastalık ciltte, gastrointestinal kanalda veya çeşitli organlarda granülomatöz lezyonlarla karakterizedir.

Oomycete zoosporları, tropik ve subtropik bölgelerdeki durgun sularda gelişir ve konağa deri yaraları yoluyla girer. Konakçıya ulaştıklarında, zoosporlar konakçı dokuyu sarar ve istila eder. Atları, kedileri, köpekleri ve bazen de insanları etkiler.

Referanslar

1. GW Beakes, S. Sekimoto (2009). Yosun ve omurgasızların holokarpik parazitleri üzerine yapılan çalışmalardan elde edilen oomycetes'in evrimsel soyoluşu. İçinde: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycete genetiği ve genomiği: çeşitlilik, etkileşimler ve araştırma araçları. John Wiley & Sons, Inc.
2. HS Judelson (2009) Oomycetes'te cinsel üreme: biyoloji, çeşitlilik ve zindeliğe katkılar. In: K. Lamour, S. Kamoun (Eds.), Oomycetegenetics and genomics: çeşitlilik, etkileşimler ve araştırma araçları. John Wiley & Sons, Inc.
3. S. Kamoun (2003). Patojenik Oomycetes'in moleküler genetiği. Ökaryotik Hücre.
4. J. Makkonen (2013). Kerevit patojeni Aphanomyces astaci'ye veba. Genetik çeşitlilik ve konakçı türlere adaptasyon. Doğu Finlandiya Üniversitesi Yayınları. 105 Sayılı Ormancılık ve Doğa Bilimlerinde Tezler
5. S.-K. S. Kamoun, D. Choi. (2010). Oomycetes RXLR efektörleri, bitki bağışıklığının hem aktivatörü hem de bastırıcısı olarak işlev görür. Bitki Patolojisi Dergisi.
6. B. Paula, MM Steciow (2004). Saprolegnia multispora, Fransa'nın Burgundian bölgesindeki bir nehirden alınan su örneklerinden izole edilen yeni bir oomycete. FEMS Mikrobiyoloji Mektupları.