Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Epitemia

Epithemia es un género de diatomeas perteneciente a la familia Rhopalodiaceae . [ 1 ] Las especies de este género tienen una distribución cosmopolita y se encuentran en ecosiste...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

Epithemia es un género de diatomeas perteneciente a la familia Rhopalodiaceae . [ 1 ] Las especies de este género tienen una distribución cosmopolita y se encuentran en ecosistemas de agua dulce y marinos. [ 1 ] [ 2 ] Estudios recientes han propuesto que el género Rhopalodia debería fusionarse con Epithemia basándose en evidencia filogenética , [ 3 ] aunque este cambio taxonómico ha sido cuestionado [ 4 ] o ignorado. [ 5 ]

Los miembros de este género poseen endosimbiontes que fijan nitrógeno , denominados cuerpos esferoides, derivados de cianobacterias . [ 6 ] [ 7 ] Debido a sus endosimbiontes fijadores de nitrógeno, pueden servir como indicadores de eutrofización , ya que la abundancia de Epithemia disminuye con el aumento de las concentraciones de N inorgánico ambiental. [ 8 ]

Endosimbiosis

Epithemia y Rhopalodia , dos (o un) género de diatomeas ropalodiaceas, poseen endosimbiontes fijadores de nitrógeno llamados cuerpos esferoides (CE) o diazoplastos [ a ] además de los cloroplastos y mitocondrias habituales. Se estima que la relación entre Epithemia y los cuerpos esferoides comenzó hace al menos 35 millones de años, según los registros fósiles. [ 9 ] [ 10 ] Son cianobacterias que han experimentado diversos grados de pérdida genética en adaptación a su nuevo estilo de vida dependiente. El CE de E. turgida ha experimentado una evolución más rápida y una mayor pérdida genética en comparación con el CE de E. gibberula . [ 11 ]

Los diazoplastos han perdido la mayoría de los genes involucrados en la fotosíntesis. [ 12 ] Poseen vías completas de OPP , glucólisis C3, síntesis de AA y utilización de glucógeno, pero sus ciclos de glucólisis C6 y TCA están interrumpidos por deleciones genéticas. Conservan las membranas tilacoides . Realizan la fijación de nitrógeno tanto de día como de noche, dependiendo del catabolismo de azúcares C3 y C6 proporcionados por el huésped. [ 13 ]

A diferencia de otros orgánulos (incluidos los casos relativamente recientes de nitroplastos), los diazoplastos no presentan un alto grado de transferencia de genes funcionales al genoma nuclear del huésped y dependen mínimamente de las proteínas importadas por este. Sin embargo, exhiben características típicas de los orgánulos, como la dependencia metabólica del huésped y la división coordinada. Esta disposición podría sugerir una posible vía para la ingeniería de la fijación de nitrógeno en los cultivos. [ 14 ]

Parientes

Los parientes más cercanos de los SB se encuentran dentro de la familia Aphanothecaceae . [ 15 ] Los parientes conocidos más cercanos de los SB son la cianobacteria unicelular sin nombre SU2 y Rippkaea orientalis PCC 8801. [ 16 ] Los SB están estrechamente relacionados con los nitroplastos , [ 17 ] que entraron en una endosimbiosis separada con Braarudosphaera bigelowii hace unos 90 millones de años. [ 18 ]

GTDB anota el SB de E. gibberula como Rippkaea sp003574135 , un grupo a nivel de especie con un nombre de marcador de posición. [ 19 ] Las asignaciones adicionales incluyen Ri. sp000829235 para el SB de E. turgida , Ri. sp029919255 para el SB de E. clementina y Ri. sp947331815 para el SB de E. pelagica . [ b ]

Especies

Los marcados con un asterisco, *, pertenecían anteriormente al género Rhopalodia. [ 1 ]

  • Epithemia adnata (Kützing) Brébisson, 1838
  • Epithemia alpestris Kützing, 1844
  • Epithemia alpestris W.Smith, 1853
  • Epitemia anasthasiae Pantocsek, 1902
  • Epithemia argus (Ehrenberg) Kützing 1844
  • Epithemia catenata [ 2 ]
  • Epitemia constricta W. Smith (Krammer) * [ 20 ]
  • Epithemia gibba Kützing, 1844 *
  • Epithemia gibberula Kützing, 1844 *
  • Epitemia musculus Kützing, 1844 *
  • Epitemia pelágica [ 2 ]
  • Epithemia reicheltii Schmidt et al. 1904
  • Epithemia smithii Carruthers 1864
  • Epitemia sorex Kützing, 1844
  • Epitemia turgente Kützing, 1844

Filogenia

Clave de las etiquetas de clados:

  1. Epithemia sl (post-fusión sensu Ruck et al. 2016). También el último nodo ancestral común de todas las especies portadoras de diazoplastos.
  2. clado de agua dulce
  3. Epitemia tradicional ss
  4. Rhopalodia de agua dulce

Lo que tradicionalmente se conoce como Rhopalodia es parafilético a Epithemia . Ruck et al. (2016) realizan una fusión para mantener la monofilia. Una alternativa sería restringir Rhopalodia al clado de agua dulce (que incluye la especie tipo R. gigga ), moviendo el grado de " Rhopalodia marina " a incertae sedis . En esta nueva visión, Rhopalodia sensu stricto sería hermana de Epithemia . [ 3 ]

La Epithemia tradicional (anterior a la fusión) es hermana de Tetralunata , según los científicos que propusieron Tetralunata . [ 3 ] La Epithemia más grande (posterior a la fusión) es hermana de Protokeelia , según la única especie muestreada en Ruck et al. (2016), Protokeelia bassonii . Existe una considerable incertidumbre con respecto a la ubicación de Auricula . [ 3 ]

Referencias

  1. ↑ Contrariamente a lo que pueda implicar el sufijo -plast , estos orgánulos no derivan del plastidio original.
  2. ↑ La asignación de nombres provisionales de diazoplastos a nombres publicados de huéspedes de Epithemia se obtiene de la siguiente manera: se consultan los registros de ensamblaje del genoma NCBI asociados en función de los ID del genoma GTDB (por ejemplo, GCF_003574135.1) y el nombre de la especie huésped se encuentra en la publicación vinculada o en los metadatos de BioSample.
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tiene diazoplasto. NCBI txid 2841584 ( adnata ), 2809052 ( catenata ), 3034674 ( clementina ), 2809053 ( pelagica ), 718215 ( sorex ), 718217 ( turgida ), 3418554 ( fuxianensis ), 309035 ( gibba ), 1763363 ( gibberula ), 3418553 ( inflata ), 3455944 ( musculus ), 3420184 ( sterrenbergii ), 3418552 ( yunnanensis ).
  1. 1 2 3 "Epithemia FTKützing, 1844" . www.gbif.org . Consultado el 23 de abril de 2021 .
  2. 1 2 3 Schvarcz, Christopher R.; Wilson, Samuel T.; Caffin, Mathieu; Stancheva, Rosalina; Li, Qian; Turk-Kubo, Kendra A.; White, Angelicque E.; Karl, David M.; Zehr, Jonathan P.; Steward, Grieg F. (2022-02-10). " Simbiosis diatomea-diazótrofo pennada pasadas por alto y extendidas en el mar" . Nature Communications . 13 (1): 799. Bibcode : 2022NatCo..13..799S . doi : 10.1038/s41467-022-28065-6 . ISSN 2041-1723 . PMC 8831587. PMID 35145076 .   
  3. 1 2 3 4 5 Ruck, Elizabeth C.; Nakov, Teofil; Alverson, Andrew J.; Theriot, Edward C. (2016-10-01). "Filogenia, ecología, evolución morfológica y reclasificación de los órdenes de diatomeas Surirellales y Rhopalodiales" . Molecular Phylogenetics and Evolution . 103 : 155–171 . Bibcode : 2016MolPE.103..155R . doi : 10.1016/j.ympev.2016.07.023 . ISSN 1055-7903 . PMID 27456747 .  
  4. ^ Kociolek, JP; Greenwood, M.; Hamsher, SE; Molinero, S.; Li, J. (2 de abril de 2024). "Ultraestructura valvular de Rhopalodia constricta (W.Smith) Krammer (Rhopalodiales, Bacillariophyceae) y una consideración de su ubicación sistemática" . Investigación de diatomeas . 39 (2): 51– 60. Código Bib : 2024DiaRe..39...51K . doi : 10.1080/0269249X.2024.2378769 . ISSN 0269-249X . 
  5. ↑ Li, Kehui; Zhou, Yun; Chang, Aimee Caye G.; Amaral, Mailor WW; Keepers, Kyle G.; Nan, Fangru; Liu, Xudong; Wang, Jie; Xie, Shulian; Kociolek, John P.; Liu, Qi (diciembre de 2025). "Morfología, filogenia y genómica de orgánulos de tres nuevas especies de Rhopalodia (Rhopalodiales, Bacillariophyceae)". Journal of Phycology . 61 (6). Wiley Periodicals Inc.: 1767– 1784. Bibcode : 2025JPcgy..61.1767L . doi : 10.1111/jpy.70114 . ISSN 1529-8817 . PMID 41328739 .  
  6. ↑ Nakayama, Takuro; Kamikawa, Ryoma; Tanifuji, Goro; Kashiyama, Yuichiro; Ohkouchi, Naohiko; Archibald, John M.; Inagaki, Yuji (2014-08-05). "Genoma completo de una cianobacteria no fotosintética en una diatomea revela adaptaciones recientes a un estilo de vida intracelular" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 111 (31): 11407– 11412. Bibcode : 2014PNAS..11111407N . doi : 10.1073/pnas.1405222111 . ISSN 0027-8424 . PMC 4128115. PMID 25049384 .   
  7. ^ Nakayama, Takuro; Ikegami, Yuko; Nakayama, Takeshi; Ishida, Ken-ichiro; Inagaki, Yuji; Inouye, Isao (1 de enero de 2011). "Los cuerpos esferoides de las diatomeas rhopalodiaceas se derivaron de una única cianobacteria endosimbiótica" . Revista de investigación de plantas . 124 (1): 93– 97. Bibcode : 2011JPlR..124...93N . doi : 10.1007/s10265-010-0355-0 . ISSN 1618-0860 . PMID 20512519 .  
  8. ↑ Stancheva, Rosalina; Sheath, Robert G.; Read, Betsy A.; McArthur, Kimberly D.; Schroepfer, Chrystal; Kociolek, J. Patrick; Fetscher, A. Elizabeth (2013-12-01). "Cianobacterias fijadoras de nitrógeno (de vida libre y endosimbiontes de diatomeas): su uso en la bioevaluación de arroyos del sur de California". Hydrobiologia . 720 (1): 111– 127. Bibcode : 2013HyBio.720..111S . doi : 10.1007/s10750-013-1630-6 . ISSN 1573-5117 . S2CID 254550477 .  
  9. ↑ Abresch, Heidi; Bell, Tisza; Miller, Scott R. (2024). "La variación transcripcional diurna se reduce en un endosimbionte diatomea fijador de nitrógeno". The ISME Journal . 18 (1) wrae064. doi : 10.1093/ismejo/wrae064 .
  10. ↑ Benson, Mary Ellen; Kociolek, J. Patrick; Spaulding, Sarah A.; Smith, Dena M. (2012). "Biocronología de diatomeas no marinas pre-neógenas con nuevos datos de la Formación Florissant del Eoceno tardío de Colorado, EE. UU ." . Stratigraphy . 9 (2): 131– 152. doi : 10.29041/strat.09.2.02 . Consultado el 10 de mayo de 2026 .
  11. ^ Nakayama, Takuro; Inagaki, Yuji (12 de octubre de 2017). "Divergencia genómica dentro de endosimbiontes de cianobacterias no fotosintéticas en diatomeas rhopalodiaceas" . Informes científicos . 7 (1) 13075. Código bibliográfico : 2017NatSR...713075N . doi : 10.1038/s41598-017-13578-8 . PMC 5638926 . PMID 29026213 .  
  12. ↑ Nakayama, T; Kamikawa, R; Tanifuji, G; Kashiyama, Y; Ohkouchi, N; Archibald, JM; Inagaki, Y (5 de agosto de 2014). "Genoma completo de una cianobacteria no fotosintética en una diatomea revela adaptaciones recientes a un estilo de vida intracelular" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 111 (31): 11407– 12. Bibcode : 2014PNAS..11111407N . doi : 10.1073/pnas.1405222111 . PMC 4128115. PMID 25049384 .  
  13. ↑ Moulin, SLY; Frail, S; Braukmann, T; Doenier, J; Steele-Ogus, M; Marks, JC; Mills, MM; Yeh, E (enero de 2024). "El endosimbionte de Epithemia clementina está especializado en la fijación de nitrógeno dentro de un eucariota fotosintético" . Comunicaciones de ISME . 4 (1) ycae055. doi : 10.1093/ismeco/ycae055 . PMC 11070190. PMID 38707843 .  
  14. ↑ Frail, S; Steele-Ogus, M; Doenier, J; Moulin, SLY; Braukmann, T; Xu, S; Yeh, E (19 de agosto de 2025). "Los genomas de eucariotas fijadores de nitrógeno revelan una vía alternativa para la organelogénesis" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 122 (33) e2507237122. Bibcode : 2025PNAS..12207237F . doi : 10.1073/pnas.2507237122 . PMC 12377750. PMID 40794833 .  
  15. ↑ Mareš, J; Johansen, JR; Hauer, T; Zima Jr., J; Ventura, S; Cuzmán, O; Tiribilli, B; Kaštovský, J (junio de 2019). "Resolución taxonómica del género Cyanothece (Chroococcales, Cyanobacteria), con un tratamiento sobre Gloeothece y tres nuevos géneros, Crocosphaera, Rippkaea y Zehria". Revista de Ficología . 55 (3): 578– 610. Código bibliográfico : 2019JPcgy..55..578M . doi : 10.1111/jpy.12853 . PMID 30830691 . 
  16. ↑ Abresch, Heidi; Bell, Tisza; Miller, Scott R. (2024). "La variación transcripcional diurna se reduce en un endosimbionte diatomea fijador de nitrógeno". The ISME Journal . 18 (1) wrae064. doi : 10.1093/ismejo/wrae064 .
  17. ↑ Cornejo-Castillo, Francisco M.; Muñoz-Marín, María del Carmen; Turk-Kubo, Kendra A.; Royo-Llonch, Marta; Farnelid, Hanna; Acinas, Silvia G.; Zehr, Jonathan P. (enero de 2019). "UCYN-A3, un sublinaje de océano abierto recientemente caracterizado de la cianobacteria simbiótica fijadora de N 2 Candidatus Atelocyanobacterium thalassa". Microbiología Ambiental . 21 (1): 111– 124. Código Bib : 2019EnvMi..21..111C . doi : 10.1111/1462-2920.14429 . hdl : 10396/29195 . PMID 30255541 . 
  18. ↑ Cornejo-Castillo, Francisco M.; Cabello, Ana M.; Salazar, Guillem; Sánchez-Baracaldo, Patricia; Lima-Méndez, Gipsi; Hingamp, Pascal; Alberti, Adriana; Sunagawa, Shinichi; Bork, compañero; de Vargas, Colomban; Raes, Jeroen; Jugador de bolos, Chris; Wincker, Patricio; Zehr, Jonathan P.; Gasol, Josep M.; Massana, Ramón; Acinas, Silvia G. (22 de marzo de 2016). "Los simbiontes de cianobacterias divergieron a finales del Cretácico hacia fábricas de fijación de nitrógeno de linaje específico en el fitoplancton unicelular" . Comunicaciones de la naturaleza . 7 (1) 11071. Código Bib : 2016NatCo...711071C . doi : 10.1038/ncomms11071 . PMC 4804200 . PMID 27002549 .  
  19. ↑ "GTDB - GCF_003574135.1" . gtdb.ecogenomic.org .
  20. ^ Kociolek, JP; Greenwood, M.; Hamsher, SE; Molinero, S.; Li, J. (2 de abril de 2024). "Ultraestructura valvular de Rhopalodia constricta (W.Smith) Krammer (Rhopalodiales, Bacillariophyceae) y una consideración de su ubicación sistemática" . Investigación de diatomeas . 39 (2): 51– 60. Código Bib : 2024DiaRe..39...51K . doi : 10.1080/0269249X.2024.2378769 . ISSN 0269-249X . 
  21. ↑ Moulin, SLY; Frail, S; Braukmann, T; Doenier, J; Steele-Ogus, M; Marks, JC; Mills, MM; Yeh, E (enero de 2024). "El endosimbionte de Epithemia clementina está especializado en la fijación de nitrógeno dentro de un eucariota fotosintético" . Comunicaciones de ISME . 4 (1) ycae055. doi : 10.1093/ismeco/ycae055 . PMC 11070190. PMID 38707843 .  
  • Diatomeas de Norteamérica (Página de Epithemia)
  • Página de epitelio base de algas
  • Página de epitelio de DiatomBase
  • Página de Rhopalodia en DiatomBase