Aequorea victoria, яку також іноді називають кристалічним желе, це біолюмінесцентна гідрозойна медуза, або гідромедуза, яка зустрічається біля західного узбережжя Північної Америки.
Aequorea victoria | |
---|---|
Класифікація | |
Домен: | Еукаріоти |
Царство: | Тварини |
Тип: | Кнідарії |
Клас: | Hydrozoa |
Ряд: | |
Родина: | |
Рід: | |
Вид: | A. victoria |
Aequorea victoria ( and , 1902) | |
|
Цей вид найбільш відомий завдяки двом білкам: () і зеленого флуоресцентного білка (GFP), які мають біолюмінісцентні властивості. Їх першовідкривачі, Осаму Шімомура та його колеги, отримали Нобелівську премію з хімії 2008 року за роботу над GFP.
Опис
Тварина майже повністю прозора та безбарвна, через що важко розрізняється. Має сильно скоротливий рот та манубрій у центрі до 100 радіальних каналів, які простягаються до краю дзвоника. Край дзвоника оточений нерівними щупальцями, у дорослих особин їх буває до 150. Щупальця містять нематоцисти, які допомагають у захопленні здобичі, хоча вони не шкідливі для людини. Екземпляри більше 3 см зазвичай мають гонади для статевого розмноження, які займають більшу частину довжини радіальних каналів і видимі на фотографіях у цій статті як білуваті потовщення вздовж радіальних каналів. Край дзвоника окільцований м’язовим велюмом, типовим для гідромедуз, який покращує пересування завдяки м’язовому скороченню дзвона. Більші екземпляри часто зустрічаються з симбіотичними гіперіїдними амфіподами, прикріпленими до підпарасольки, або навіть інколи живуть у кишечнику чи радіальних каналах.
Поширення
Aequorea victoria зустрічається вздовж північноамериканського західного узбережжя Тихого океану від Берингового моря до південної Каліфорнії. Медузи — лише одна частина життєвого циклу, у вигляді пелагічного організму, який відбруньковується від донного поліпа наприкінці весни. У східній частині Тихого океану ці медузи плавають біля берега і в морі; цей вид особливо поширений у Пьюджет-Саунді.
Ідентифікація
Види Aequorea може бути досить важко відрізнити між собою, оскільки ідентифікація проводиться за морфологічними ознаками, а це зазвичай кількість щупалець, кількість радіальних каналів, кількість крайових статоцист і розмір. Ці особливості не є сталими навіть для виду, і кількість щупалець і радіальних каналів збільшується у всіх видів Aequorea зі збільшенням розміру. Ідентифікацію ускладнює ще й той факт, що ще один вид іноді зустрічається в тому самому ареалі, що й Aequorea victoria. Ця інша форма була названа . Хоча A. coerulescens, частіше зустрічається у східній частині Тихого океану, рідкісні екземпляри були зібрані в центральній Каліфорнії та у Фрайдей-Харбор, Північний Пуджет-Саунд. Вона є морфологічно подібною до Aequorea victoria, але форма Aequorea coerulescens більша (приблизно розміром з обідню тарілку) з більшою кількістю радіальних каналів. Тварини проміжних розмірів між цими двома формами також є досить проміжними за зовнішнім виглядом, що ускладнює морфологічну ідентифікацію.
Вважається, що цей вид є синонімічним до Aequorea aequorea Осаму Шімомури, вченого, що вперше відкрив зелений флуоресцентний білок (GFP). Він разом з Мартіном Чалфі та Роджером Ю. Ціеном отримали Нобелівську премію з хімії в 2008 році за відкриття та покращення цього білка, як важливого інструменту для біологічних досліджень. Спочатку назву A. victoria використовували для позначення варіанту, знайденого в Тихому океані, а позначення A. aequorea використовували для зразків, знайдених в Атлантиці та Середземномор’ї. Назва виду, що використовувалась для очищення GFP, пізніше була оскаржена MN Arai та A. Brinckmann-Voss (1980), які вирішили розділити їх на основі 40 зразків, зібраних навколо острова Ванкувер. Шімомура зазначає, що цей вид загалом демонструє велику варіацію: з 1961 по 1988 рік він зібрав близько 1 мільйона особин у водах, що оточують Вашингтонського університету, і в багатьох випадках були виражені варіації у формі медуз.
Життєвий цикл
Aequorea victoria має життєвий цикл з двох форм, вона чергує безстатеві бентосні поліпи та статеві планктонні медузи відповідно до сезонної моделі. Молоді медузи Aequorea victoria брунькуються з гідроїдних колоній наприкінці весни; ці вільноживучі гідромедузи проведуть все своє життя в планктоні. Свою першу стадію життя медуза швидко росте, і після досягнення приблизно 3 см почне виробляти гамети для розмноження. Кожна медуза є або самцем, або самкою. Яйцеклітини та сперматозоїди щодня дозрівають у статевих залозах медузи, викидаються у товщу води у відповідь на зміну освітлення, де вони запліднюються та зрештою осідають, утворюючи нову гідроїдну колонію. Гідроїди живуть на твердих або кам’янистих субстратах на дні, де вони брунькують нові молоді медузи щовесни у відповідь на деякі (досі невідомі) сигнали навколишнього середовища. Медузна форма зазвичай живе приблизно 6 місяців, з пізньої весни до осені.
Харчування
Aequorea victoria зазвичай харчується м’якотілими організмами, але раціон також може включати деякі ракоподібних (зоопланктон), такі як копеподи, крабові зоєали, вусоногих ракоподібних та інші личинкові планктонні організми. До желатиноподібних організмів, що входять в раціон, належать гребнефори, апендикулярії та інші гідромедузи, включаючи рідко інші Aequorea victoria, якщо умови сприяють цьому. Медуза захоплює здобич довгими щупальцями, що мають нематоцисти, і поглинає її за допомогою скорочень рота, який може розширюватися, щоб поглинати організми, що мають розмір вдвічі менший за розмір медузи. Через їх ненажерливий характер щільність Aequorea victoria може бути обернено пропорційна щільності зоопланктону, що вказує на конкурентну присутність у спільному середовищі.
Швидкість плавання Aequorea victoria не збільшується зі збільшенням розміру тіла, що робить їх поганими плавцями. Внаслідок цього їм необхідний безпосередній контакт зі своєю здобиччю, щоб харчуватися, що забезпечується завдяки енергійному руху, коли тиск дозволяє їм пасивно рухатися в навколишньому середовищі.
Хижаки
Aequorea medusae їсть сцифозоя Cyanea capillata, яку зазвичай називають желе з левової гриви, а також реброплави, сифонофори та інші гідромедузи, включаючи задокументовані випадки канібалізму. Знайшли багато більших екземплярів, що мали на собі паразитичного бокоплава Hyperia medusarum, прикріпленим або до підзонкової, або до ексзонової; ці амфіподи можуть зариватися в желе, але така діяльність не смертельна для медуз.
Ця медуза може робити спалахи синього світла завдяки швидкому вивільненню кальцію (Ca 2+ ), який взаємодіє з фотобілком екворіном. Вироблене синє світло, у свою чергу, поглинається зеленим флуоресцентним білком (GFP), який потім випромінює в зеленому діапазоні. Таке перетворення енергії називається резонансним переносом енергії Ферстера (FRET). І екворин, і GFP є важливими флуоресцентними маркерами, які часто використовують у біохімічних дослідженнях.
У 1961 році Шімомура і Джонсон виділили білок екворин і його маломолекулярний кофактор коелентеразин з великої кількості медуз Aequorea в лабораторіях Фрайдей Харбор. Після початкового виявлення яскравого світіння при додаванні морської води до очищеного зразка вони виявили, що для запуску біолюмінесценції потрібні іони кальцію (Ca 2+ ). Це дослідження також поклало початок дослідженням зеленого флуоресцентного білка, які були підсумовані Шімомура. У 1967 році Ріджвей і Ешлі зробили мікроін’єкцію екворину в окремі м’язові волокна вусоногих раковин і спостерігали тимчасові сигнали, залежні від іонів кальцію під час скорочення м’язів.
За отримання зеленого флуоресцентного білку (GFP) Осаму Шімомура був удостоєний Нобелівської премії з хімії 2008 року разом з Мартіном Чалфі та Роджером Цянем.
Це відкриття дало поштовх розвитку медицини, оскільки воно дозволяє глибше зрозуміти лікування та медичну діагностику за допомогою досліджень клітин і бактерій.
Список літератури
- Kozloff, Eugene N. Marine Invertebrates of the Pacific Northwest. 2nd. Seattle: University of Washington Press, 1996.[]
- Mills, C. E. (2009). Bioluminescence of Aequorea.
- 2008 Nobel Prize in Chemistry.
- Pureed, Je (1991). Predation by Aequorea victoria on other species of potentially competing pelagic hydrozoans. Marine Ecology Progress Series. 72: 255—260. Bibcode:1991MEPS...72..255P. doi:10.3354/meps072255.
- Gemmell, Brad J.; Costello, John H.; Colin, Sean P.; Stewart, Colin J.; Dabiri, John O.; Tafti, Danesh; Priya, Shashank (2013). Passive energy recapture in jellyfish contributes to propulsive advantage over other metazoans. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (44): 17904—17909. Bibcode:2013PNAS..11017904G. doi:10.1073/pnas.1306983110. JSTOR 23754410. PMC 3816424. PMID 24101461.
- PDB 1EMA
- Shimomura O (August 1995). A short story of aequorin. The Biological Bulletin. 189 (1): 1—5. doi:10.2307/1542194. JSTOR 1542194. PMID 7654844.
- Amos, Jonathan (8 October 2008). 'Glowing' jellyfish grabs Nobel. BBC News.
- Graham, William M; Gelcich, Stefan; Robinson, Kelly L; Duarte, Carlos M; Brotz, Lucas; Purcell, Jennifer E; Madin, Laurence P; Mianzan, Hermes; Sutherland, Kelly R (2014). Linking human well-being and jellyfish: ecosystem services, impacts, and societal responses. Frontiers in Ecology and the Environment. 12 (9): 515—523. doi:10.1890/130298. JSTOR 43187881.
{{}}
:|hdl-access=
вимагає|hdl=
()
Зовнішні посилання
- Анімація зеленого флуоресцентного білка
- Вашингтонський університет: Aequorea victoria
- GFP & Aequorea у флуоресцентній мікроскопії
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Aequorea victoria yaku takozh inodi nazivayut kristalichnim zhele ce biolyuminescentna gidrozojna meduza abo gidromeduza yaka zustrichayetsya bilya zahidnogo uzberezhzhya Pivnichnoyi Ameriki Aequorea victoriaKlasifikaciyaDomen EukariotiCarstvo TvariniTip KnidariyiKlas HydrozoaRyad Rodina Rid Vid A victoriaAequorea victoria and 1902 Mesonema victoria Murbach amp Shearer 1902 Campanulina membranosa Strong 1925 Cej vid najbilsh vidomij zavdyaki dvom bilkam i zelenogo fluorescentnogo bilka GFP yaki mayut biolyuminiscentni vlastivosti Yih pershovidkrivachi Osamu Shimomura ta jogo kolegi otrimali Nobelivsku premiyu z himiyi 2008 roku za robotu nad GFP OpisVentralnij vid bokoplava Tvarina majzhe povnistyu prozora ta bezbarvna cherez sho vazhko rozriznyayetsya Maye silno skorotlivij rot ta manubrij u centri do 100 radialnih kanaliv yaki prostyagayutsya do krayu dzvonika Kraj dzvonika otochenij nerivnimi shupalcyami u doroslih osobin yih buvaye do 150 Shupalcya mistyat nematocisti yaki dopomagayut u zahoplenni zdobichi hocha voni ne shkidlivi dlya lyudini Ekzemplyari bilshe 3 sm zazvichaj mayut gonadi dlya statevogo rozmnozhennya yaki zajmayut bilshu chastinu dovzhini radialnih kanaliv i vidimi na fotografiyah u cij statti yak biluvati potovshennya vzdovzh radialnih kanaliv Kraj dzvonika okilcovanij m yazovim velyumom tipovim dlya gidromeduz yakij pokrashuye peresuvannya zavdyaki m yazovomu skorochennyu dzvona Bilshi ekzemplyari chasto zustrichayutsya z simbiotichnimi giperiyidnimi amfipodami prikriplenimi do pidparasolki abo navit inkoli zhivut u kishechniku chi radialnih kanalah PoshirennyaAequorea victoria zustrichayetsya vzdovzh pivnichnoamerikanskogo zahidnogo uzberezhzhya Tihogo okeanu vid Beringovogo morya do pivdennoyi Kaliforniyi Meduzi lishe odna chastina zhittyevogo ciklu u viglyadi pelagichnogo organizmu yakij vidbrunkovuyetsya vid donnogo polipa naprikinci vesni U shidnij chastini Tihogo okeanu ci meduzi plavayut bilya berega i v mori cej vid osoblivo poshirenij u Pyudzhet Saundi IdentifikaciyaVidi Aequorea mozhe buti dosit vazhko vidrizniti mizh soboyu oskilki identifikaciya provoditsya za morfologichnimi oznakami a ce zazvichaj kilkist shupalec kilkist radialnih kanaliv kilkist krajovih statocist i rozmir Ci osoblivosti ne ye stalimi navit dlya vidu i kilkist shupalec i radialnih kanaliv zbilshuyetsya u vsih vidiv Aequorea zi zbilshennyam rozmiru Identifikaciyu uskladnyuye she j toj fakt sho she odin vid inodi zustrichayetsya v tomu samomu areali sho j Aequorea victoria Cya insha forma bula nazvana Hocha A coerulescens chastishe zustrichayetsya u shidnij chastini Tihogo okeanu ridkisni ekzemplyari buli zibrani v centralnij Kaliforniyi ta u Frajdej Harbor Pivnichnij Pudzhet Saund Vona ye morfologichno podibnoyu do Aequorea victoria ale forma Aequorea coerulescens bilsha priblizno rozmirom z obidnyu tarilku z bilshoyu kilkistyu radialnih kanaliv Tvarini promizhnih rozmiriv mizh cimi dvoma formami takozh ye dosit promizhnimi za zovnishnim viglyadom sho uskladnyuye morfologichnu identifikaciyu Vvazhayetsya sho cej vid ye sinonimichnim do Aequorea aequorea Osamu Shimomuri vchenogo sho vpershe vidkriv zelenij fluorescentnij bilok GFP Vin razom z Martinom Chalfi ta Rodzherom Yu Cienom otrimali Nobelivsku premiyu z himiyi v 2008 roci za vidkrittya ta pokrashennya cogo bilka yak vazhlivogo instrumentu dlya biologichnih doslidzhen Spochatku nazvu A victoria vikoristovuvali dlya poznachennya variantu znajdenogo v Tihomu okeani a poznachennya A aequorea vikoristovuvali dlya zrazkiv znajdenih v Atlantici ta Seredzemnomor yi Nazva vidu sho vikoristovuvalas dlya ochishennya GFP piznishe bula oskarzhena MN Arai ta A Brinckmann Voss 1980 yaki virishili rozdiliti yih na osnovi 40 zrazkiv zibranih navkolo ostrova Vankuver Shimomura zaznachaye sho cej vid zagalom demonstruye veliku variaciyu z 1961 po 1988 rik vin zibrav blizko 1 miljona osobin u vodah sho otochuyut Vashingtonskogo universitetu i v bagatoh vipadkah buli virazheni variaciyi u formi meduz Zhittyevij ciklAequorea victoria maye zhittyevij cikl z dvoh form vona cherguye bezstatevi bentosni polipi ta statevi planktonni meduzi vidpovidno do sezonnoyi modeli Molodi meduzi Aequorea victoria brunkuyutsya z gidroyidnih kolonij naprikinci vesni ci vilnozhivuchi gidromeduzi provedut vse svoye zhittya v planktoni Svoyu pershu stadiyu zhittya meduza shvidko roste i pislya dosyagnennya priblizno 3 sm pochne viroblyati gameti dlya rozmnozhennya Kozhna meduza ye abo samcem abo samkoyu Yajceklitini ta spermatozoyidi shodnya dozrivayut u statevih zalozah meduzi vikidayutsya u tovshu vodi u vidpovid na zminu osvitlennya de voni zaplidnyuyutsya ta zreshtoyu osidayut utvoryuyuchi novu gidroyidnu koloniyu Gidroyidi zhivut na tverdih abo kam yanistih substratah na dni de voni brunkuyut novi molodi meduzi shovesni u vidpovid na deyaki dosi nevidomi signali navkolishnogo seredovisha Meduzna forma zazvichaj zhive priblizno 6 misyaciv z piznoyi vesni do oseni HarchuvannyaAequorea victoria zazvichaj harchuyetsya m yakotilimi organizmami ale racion takozh mozhe vklyuchati deyaki rakopodibnih zooplankton taki yak kopepodi krabovi zoyeali vusonogih rakopodibnih ta inshi lichinkovi planktonni organizmi Do zhelatinopodibnih organizmiv sho vhodyat v racion nalezhat grebnefori apendikulyariyi ta inshi gidromeduzi vklyuchayuchi ridko inshi Aequorea victoria yaksho umovi spriyayut comu Meduza zahoplyuye zdobich dovgimi shupalcyami sho mayut nematocisti i poglinaye yiyi za dopomogoyu skorochen rota yakij mozhe rozshiryuvatisya shob poglinati organizmi sho mayut rozmir vdvichi menshij za rozmir meduzi Cherez yih nenazherlivij harakter shilnist Aequorea victoria mozhe buti oberneno proporcijna shilnosti zooplanktonu sho vkazuye na konkurentnu prisutnist u spilnomu seredovishi Shvidkist plavannya Aequorea victoria ne zbilshuyetsya zi zbilshennyam rozmiru tila sho robit yih poganimi plavcyami Vnaslidok cogo yim neobhidnij bezposerednij kontakt zi svoyeyu zdobichchyu shob harchuvatisya sho zabezpechuyetsya zavdyaki energijnomu ruhu koli tisk dozvolyaye yim pasivno ruhatisya v navkolishnomu seredovishi HizhakiAequorea medusae yist scifozoya Cyanea capillata yaku zazvichaj nazivayut zhele z levovoyi grivi a takozh rebroplavi sifonofori ta inshi gidromeduzi vklyuchayuchi zadokumentovani vipadki kanibalizmu Znajshli bagato bilshih ekzemplyariv sho mali na sobi parazitichnogo bokoplava Hyperia medusarum prikriplenim abo do pidzonkovoyi abo do ekszonovoyi ci amfipodi mozhut zarivatisya v zhele ale taka diyalnist ne smertelna dlya meduz Strichkova diagrama zelenogo fluorescentnogo bilka Cya meduza mozhe robiti spalahi sinogo svitla zavdyaki shvidkomu vivilnennyu kalciyu Ca 2 yakij vzayemodiye z fotobilkom ekvorinom Viroblene sinye svitlo u svoyu chergu poglinayetsya zelenim fluorescentnim bilkom GFP yakij potim viprominyuye v zelenomu diapazoni Take peretvorennya energiyi nazivayetsya rezonansnim perenosom energiyi Ferstera FRET I ekvorin i GFP ye vazhlivimi fluorescentnimi markerami yaki chasto vikoristovuyut u biohimichnih doslidzhennyah U 1961 roci Shimomura i Dzhonson vidilili bilok ekvorin i jogo malomolekulyarnij kofaktor koelenterazin z velikoyi kilkosti meduz Aequorea v laboratoriyah Frajdej Harbor Pislya pochatkovogo viyavlennya yaskravogo svitinnya pri dodavanni morskoyi vodi do ochishenogo zrazka voni viyavili sho dlya zapusku biolyuminescenciyi potribni ioni kalciyu Ca 2 Ce doslidzhennya takozh poklalo pochatok doslidzhennyam zelenogo fluorescentnogo bilka yaki buli pidsumovani Shimomura U 1967 roci Ridzhvej i Eshli zrobili mikroin yekciyu ekvorinu v okremi m yazovi volokna vusonogih rakovin i sposterigali timchasovi signali zalezhni vid ioniv kalciyu pid chas skorochennya m yaziv Za otrimannya zelenogo fluorescentnogo bilku GFP Osamu Shimomura buv udostoyenij Nobelivskoyi premiyi z himiyi 2008 roku razom z Martinom Chalfi ta Rodzherom Cyanem Ce vidkrittya dalo poshtovh rozvitku medicini oskilki vono dozvolyaye glibshe zrozumiti likuvannya ta medichnu diagnostiku za dopomogoyu doslidzhen klitin i bakterij Spisok literaturiKozloff Eugene N Marine Invertebrates of the Pacific Northwest 2nd Seattle University of Washington Press 1996 storinka Mills C E 2009 Bioluminescence of Aequorea 2008 Nobel Prize in Chemistry Pureed Je 1991 Predation by Aequorea victoria on other species of potentially competing pelagic hydrozoans Marine Ecology Progress Series 72 255 260 Bibcode 1991MEPS 72 255P doi 10 3354 meps072255 Gemmell Brad J Costello John H Colin Sean P Stewart Colin J Dabiri John O Tafti Danesh Priya Shashank 2013 Passive energy recapture in jellyfish contributes to propulsive advantage over other metazoans Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110 44 17904 17909 Bibcode 2013PNAS 11017904G doi 10 1073 pnas 1306983110 JSTOR 23754410 PMC 3816424 PMID 24101461 PDB 1EMA Shimomura O August 1995 A short story of aequorin The Biological Bulletin 189 1 1 5 doi 10 2307 1542194 JSTOR 1542194 PMID 7654844 Amos Jonathan 8 October 2008 Glowing jellyfish grabs Nobel BBC News Graham William M Gelcich Stefan Robinson Kelly L Duarte Carlos M Brotz Lucas Purcell Jennifer E Madin Laurence P Mianzan Hermes Sutherland Kelly R 2014 Linking human well being and jellyfish ecosystem services impacts and societal responses Frontiers in Ecology and the Environment 12 9 515 523 doi 10 1890 130298 JSTOR 43187881 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite journal title Shablon Cite journal cite journal a hdl access vimagaye hdl dovidka Zovnishni posilannyaAnimaciya zelenogo fluorescentnogo bilka Vashingtonskij universitet Aequorea victoria GFP amp Aequorea u fluorescentnij mikroskopiyi