盘基网柄菌的知识背景与形态特征及发展前景！

                   盘基网柄菌的知识背景与形态特征及发展前景！

盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)是一种简单的真核微生物，在发育不同阶段有着特征差异较大的外观，通常称它为“细胞粘质霉”，属于黏菌（cellular slime mood），是研究真核生物细胞发育、运动和信号传导，医学病理模式，药理的方便的模式生物。

一、产品信息

平台编号：Bio-74673

规格：Frozen

拉丁属名：Dictyostelium Fasciculoideum

菌株名称：盘基网柄菌

用途：ATCC原装进口

注意事项：仅用于科学研究或者工业应用等非医疗目的不可用于人类或动物的临床诊断或治疗，非药用，非食用（产品信息以出库为准）

二、详细描述

Dictyostelium fasciculoideum Vadell et al. 拉丁名

(ATCC? MYA-3806?) 菌株编号

Strain Designations 菌株别名 : Puelo 2 /

Product Format 提供形式 : frozen

Strain Designations 菌株别名 Puelo 2

Biosafety Level 生物安全等级 1

Biosafety classification is based on U.S. Public Health Service Guidelines, it is the responsibility of the customer to ensure that their facilities comply with biosafety regulations for their own country.

Product Format 提供形式 frozen

Storage Conditions Frozen 保藏方法 : -80℃ or colder

Freeze-Dried 冻干物 : 2℃ to 8℃

Live Culture 活菌 : See Propagation Section

Type Strain 模式菌株 yes

Preceptrol? no

Comments 注释 part of Eumycetozoan Project

Medium 培养基 ATCC? Medium 919: Non-nutrient agar

Growth Conditions 生长条件

Temperature 培养温度 : 20.0-25.0℃

Grown in two-member culture with Escherichia coli ATCC 23437

Name of Depositor J Cavender Special Collection eumycetozoan

Chain of Custody 来源国家 ATCC <-- J Cavender

Isolation 分离源 soil litter, Nothofagus dombeyii forest, Los Hitos,

Lago Puelo National Park, Chubut Province, Argentina Geographical

Isolation 分离源 Lago Pualo National Park

References Vadell EM, et al.New species of dictyostelids from Patagonia and Tierra del Fuego, Argentina. Mycologia 103: 101-117, 2011.

三、知识背景

盘基网柄菌是一种土生变形虫，属于变形虫门、下生菌门。 D. discoideum 通常被称为粘液霉菌，是一种真核生物，它从单细胞变形虫的集合转变为多细胞蛞蝓，然后在其生命周期内转变为子实体。 其独特的无性生命周期包括四个阶段：营养期、聚集期、迁徙期和顶峰期。 D. discoideum 的生命周期相对较短，可以及时查看所有阶段。参与生命周期的细胞经历运动、化学信号和发育，适用于人类癌症研究。其生命周期的简单性使 D. discoideum 成为研究其他生物体中遗传、细胞和生化过程的有价值的模型生物体。

但它的种系发生关系尚不清楚。细胞粘质霉盘基菌与多核粘质霉如绒泡菌无亲缘关系，与酵母或丝状真菌也无关。一些动物学教科书将网柄菌划为“社会阿米巴（social amoebae）”（聚黏菌）一类。然而，它与根足亚纲类的亲缘关系也不明显。

四、形态特征

盘基网柄菌生活在含丰富有机物的土壤中。当潮湿时，子实体接种的孢子释放单倍体细胞（黏变形体），这些细胞呈现阿米巴原虫的外形和生活方式。它们生活在水膜中，吃细菌，通过二分分裂方式繁殖（营养期，vegetative phase）。只有当食物供给已经耗尽或食物暴露，有干掉的危险时，成百上千的黏菌就向周围发送信号——环腺苷酸小分子cAMP。收到信号的黏菌，也向其周围发送同样的信号。在一片互相收发的信号背景中，自发形成一个聚集中心。大量黏菌聚集后，形成一个多细胞组成的集群（aggregation），集群成熟后顶部凸起形成假原生质团（pseudoplasmodium）。假原生质团被包在一种粘质的、非细胞片物质中，能象一个真正的蛞蝓那样移动。它迁移到一个明亮的地方变成孢堆原（sorogen），孢堆原由一个基板和一个支持球形新孢子聚集于顶端的茎组成。基板有附属结构。前柄细胞形成由纤维素组成的壁，最后死亡。与之相反的是，前孢子细胞存活并形成孢子，它们是生殖细胞，其形成和释放都是为了执行无性繁殖的功能。

从大量黏菌以自己为中心向四面发送cAMP信号，最初形成均匀的随机背景，后来突然自发产生一个聚集中心。这是一种以自发对称破缺为特征的非平衡相变，是自组织行为的典型事例。人们对此进行过许多实验和理论研究。

在无性繁殖的生命周期中，网柄菌从单细胞状态到多细胞状态发生了一个非同寻常的转换：大量单个阿米巴集合成一个社会群体，使能适应不利的环境条件。因此，网柄菌是一种由原来独立的单细胞阿米巴形成的“部分时间是多细胞的生物体”。

网柄菌在非正常条件下也会产生奇妙的有性生殖：通过吞噬相邻的阿米巴，两个细胞融合并扩大成一个巨型细胞，这个巨型细胞被包裹在囊内，尔后经过减数分裂和有丝分裂产生新的单倍体阿米巴虫。

五、生命周期和繁殖

当孢子从成熟的子实体（子实体）释放时，D. discoideum 的生命周期开始。粘变形虫在温暖潮湿的条件下从孢子中孵化出来。在它们的营养阶段，粘变形虫在以细菌为食时通过有丝分裂分裂。细菌分泌叶酸，吸引粘变形虫。当细菌供应耗尽时，粘变形虫进入聚集阶段。

在聚集过程中，饥饿会启动蛋白质化合物的产生，例如糖蛋白和腺苷酸环化酶。糖蛋白允许细胞间粘附，腺苷酸环化酶产生环状 AMP。环状 AMP 由变形虫分泌以将邻近细胞吸引到中心位置。当它们向信号移动时，它们会相互碰撞并通过使用糖蛋白粘附分子粘在一起。

一旦变形虫形成紧密的聚集体并且细长的细胞堆翻倒平躺在地上，迁移阶段就开始了。变形虫作为活动的假疟原虫一起工作，也被称为鼻涕虫。海参长约 2-4 毫米，由多达 100,000 个细胞组成，能够通过在海参移动的前细胞中产生纤维素鞘来移动。当它以仅向前的方向朝向光、热和湿度等引诱剂移动时，该鞘的一部分会留下一条粘糊糊的痕迹。环状 AMP 和一种称为分化诱导因子的物质有助于形成不同的细胞类型。蛞蝓分化为前柄和前孢子细胞，分别移动到前端和后端。一旦蛞蝓找到了合适的环境，它的前端就会形成子实体的茎，后端就会形成子实体的孢子。最近才发现的前部样细胞也散布在蛞蝓的整个后部区域。这些前部样细胞形成子实体的最底部和孢子帽。 鼻涕虫落到一处后，尾端展开，前端扬起，形成所谓的墨西哥帽，进入高潮阶段。

六、发展前景

盘基网柄菌作为异源重组糖蛋白表达载体的研究受到了学术界的重视,已经有多种具有生物活性的复杂糖蛋白成功地得到了表达。通过对表达产物的研究发现,盘基网柄菌具有各种翻译后加工机制,例如磷酸化、酰基化及形成GPI(糖基磷脂酰基醇)锚点等,具有类似于高等动物的糖基化修饰能力。与哺乳动物细胞表达载体相比较,盘基网柄菌具有培养成本低廉、细胞生长迅速及易于大规模培养的优势。盘基网柄菌有可能发展成为一种有重要应用前景的糖蛋白表达载体系统。

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