Жгутик
-
Жгутики: общая информация
- Жгутики — это придатки, обеспечивающие подвижность у микроорганизмов, растений и животных.
- Жгутики могут быть у бактерий, архей и эукариот, но имеют разную структуру и функции.
-
Типы жгутиков
- Бактериальные жгутики состоят из флагеллина и имеют спиральную форму.
- Архейные жгутики внешне похожи на бактериальные, но отличаются деталями.
- Эукариотические жгутики и реснички идентичны по строению, но имеют разную длину и функции.
-
Бактериальные жгутики
- Состоят из белковых субъединиц флагеллина.
- Имеют спиральную форму и резкий изгиб.
- Приводятся в движение вращающимся двигателем, состоящим из белка Mot.
-
Двигатель бактериального жгутика
- Приводится в действие протонной движущей силой.
- Ротор может работать со скоростью от 6000 до 100 000 оборотов в минуту.
- Направление вращения может быть изменено с помощью переключателя жгутикового двигателя.
-
Эволюция и сборка жгутиков
- По меньшей мере 10 белковых компонентов жгутика имеют общие гомологичные белки с системой секреции третьего типа.
- Жгутиковая система включает больше белков, чем T3SS, что указывает на её возможное происхождение от T3SS.
-
Эволюция жгутиков
- Жгутики эволюционировали из более подвижных структур.
- T3SS не получает топологической поддержки от филогенетических деревьев.
- Жгутики и T3SS имеют сходство белков и функциональное разнообразие.
-
Гибкость жгутиков
- Жгутиковый аппарат может терять или приобретать белковые компоненты.
- Мутации увеличивают подвижность E. coli.
- Жгутики способны к самосборке, дублированию генов и рекомбинации.
-
Типы жгутиков у бактерий
- Монобогатые бактерии имеют один полярный жгутик.
- Амфитрихозные бактерии имеют два жгутика на противоположных концах.
- Лофотрихозные бактерии имеют множество жгутиков в одном месте.
- Перитрихозные бактерии имеют жгутики, выступающие во все стороны.
- Спирохеты имеют жгутики, растущие на противоположных полюсах клетки.
- Некоторые виды вибрионов имеют две жгутиковые системы.
-
Связывание и кувыркание
- Связывание жгутиков приводит к их скоординированному вращению.
- Кувыркание приводит к стохастической переориентации клетки.
- Химические соединения могут подавлять кувыркание, позволяя клетке двигаться вперед.
-
Жгутики эукариот
- Жгутики эукариот имеют аксонему из 9+2 микротрубочек.
- Базальное тело является центром организации микротрубочек.
- Жгутик заключен в плазматическую мембрану клетки.
- Жгутики и реснички эукариот генерируют движение на клеточном уровне.
- Внутрифлагеллярный транспорт необходим для правильного функционирования жгутика.
-
Эволюция и возникновение жгутиков
- Эукариотические жгутики распространены почти у всех групп эукариот.
- Жгутики могут быть наследственной характеристикой или стадией жизненного цикла.
-
Стадии жизненного цикла жгутиконосцев
- Встречаются у многих групп, включая зеленые водоросли, мохообразные, птеридофиты, голосеменные, диатомовые водоросли, бурые водоросли, оомицеты, гифохитриды, лабиринтуломицеты, некоторые пчеловодные, радиолярии, фораминиферы, плазмодиофоромицеты, миксогастриды, многоклеточные и хитридиевые грибы.
- Жгутики или реснички могут отсутствовать у красных водорослей, некоторых зеленых водорослей, голосеменных, покрытосеменных, пеннатовых диатомовых водорослей, некоторых apicomplexans, амебозоидов, сперматозоидов многоклеточных и грибов (кроме хитрид).
-
Типология жгутиков
- Жгутики могут быть хлыстовидными, с тонкими волосками, двудольными, трехраздельными, характерными, пантонематическими, с чешуей, колючками, волнистой перепонкой, хоботком.
- Клетки могут быть однослойными, двустворчатыми, трифлагеллятами, четвероногими, октофлагеллярными, многощетинковыми.
- Жгутики могут быть расположены сзади (опистоконт), апикально (акроконт), субапикально (субакроконт), сбоку (плевроконт).
- Жгутики могут быть скользящими, гетеродинамическими, изодинамическими.
-
Жгутики архей
- Археллюм внешне похож на бактериальный жгутик, но имеет уникальную структуру.
- Вращение жгутиков архей осуществляется за счет АТФ, а не протонной или натриевой движущей силы.
- Жгутики архей растут за счет добавления субъединиц к основанию, а не к кончику.
- Жгутики бактерий толще и имеют полое пространство для субъединиц флагеллина, а археллы слишком тонкие.
- Компоненты бактериальных жгутиков имеют сходство с компонентами систем секреции III типа, а компоненты архаэллинов имеют сходство с компонентами пили IV типа.
-
Грибковые
- Единственные грибы с одним жгутиком на спорах — хитриды.
- У Batrachochytrium dendrobatidis жгутик имеет длину 19-20 мкм и прикреплен к плазмалемме девятью стержнями.