Məlumat

Bioluminescence və fotovoltaiklər

Bioluminescence və fotovoltaiklər


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Mən PV sənayesində işləyirəm və bu yaxınlarda təqdimat zamanı bir sual verildi. Bioluminescence pik saatlarda PV massivini gücləndirmək üçün kifayət qədər işıq verə bilərmi? Mən fotovoltaikləri gücləndirmək üçün lazım olan PV hissəsini və işıq spektrlərini başa düşürəm, lakin Bioluminescence elminin necə işlədiyi və ya hansı növ işığın yayıldığı barədə heç bir fikrim yoxdur. Şübhələnirəm ki, bu, nəzəri cəhətdən mümkün ola bilər, amma çox xammal tələb edəcək? Hər hansı bir fikir təqdir ediləcəkdir.


Budur, bununla bağlı bir hesabat, mən onu ətraflı oxumamışam, amma gözdən keçirmişəm və görünür, onlar olduqca yaxşı iş görüblər və bir sıra əsas məqamlara toxunun, müəyyən emissiya spektrləri haqqında danışın. orqanizmlər və s. Bioluminescence - dəniz enerjisinin mənbəyi?

Nəticədən: "Günəş işığına nisbətən bioluminescent növlərin aşağı işıq çıxışı, müstəqil bir seçim olaraq, bioluminescent işığın elektrik enerjisinə çevrilməsini qənaətsiz edə bilər."

Mən onlarla razıyam ki, bu yolla enerji çıxarmaq olar. Mən də razıyam ki, o, hətta iqtisadi cəhətdən də yaxın deyil. Siz bu qədər addımda enerji itirirsiniz, hüceyrələrin böyümək üçün yediyi hər şeydə kimyəvi enerjiniz var, sonra o kimyəvi enerjinin kiçik bir hissəsi işıq enerjisinə çevriləcək, o işığın çoxu yanlış istiqamətdə atılacaq və sadəcə udulacaq. mədəniyyətdəki digər şeylər tərəfindən. Əgər səhvlərdən istifadə etmək istəyirsinizsə, daha yaxşı seçim mikrobların elektrodda oturduğu, bəzi kimyəvi maddələri oksidləşdirdiyi və elektronu götürüb birbaşa elektroda atdığı mikrob yanacaq hüceyrəsi ola bilər. Enerji istehsalı texnologiyalarına gəldikdə, bu, hələ də olduqca səmərəsiz bir prosesdir, lakin ən azı kimyəvi enerjinin işıq enerjisinə çevrilməsi və sonra yenidən elektrik enerjisinə çevrilməsi ilə əlaqəli tullantıları atlayır.


Photorhabdus luminescens lux ilə xromosom olaraq etiketlənmiş Pseudomonas syringae bitkilərində böyümənin yüksək məhsuldar kəmiyyət lüminesans analiziCDABE

Arabidopsis thaliana patogenlərinin Pseudomonas syringae pathovar (pv.) pomidor və pv-nin bioluminescent ştammları. maculicola, Photorhabdus luminescens-dən olan luxCDABE operonunun konstitutiv promotorun nəzarəti altında P. syringae xromosomuna daxil edilməsi ilə hazırlanmışdır. luxCDABE-nin sabit inteqrasiyası bakterial uyğunluğa, bitki böyüməsinə və ya xəstəliyin nəticələrinə təsir göstərməmişdir. Luminescence, yoluxmuş Arabidopsis yarpaqlarında bakteriya artımını dəqiq və etibarlı şəkildə bildirdi, həm sabit bir inokulumla izlənildi, həm də bir zaman nöqtəsində yoxlanılan müxtəlif peyvəndlərlə. Bundan əlavə, biolüminessensiya analizi standart lövhə analizi ilə müqayisə oluna bilən dəqiqliklə müxtəlif bitki genotipləri arasında bakteriya artımında kiçik (1,3 dəfə) fərqi aşkar edə bilər. LuxCDABE ilə işarələnmiş P. syringae-nin lüminesansı, yoluxmuş toxumadan nümunələrin boşqab kulturasında koloniya əmələ gəlməsi ilə bakterial böyümənin standart analizlərində iştirak edən toxuma çıxarılması, ardıcıl seyreltmə, örtük və əllə qiymətləndirmə olmadan bakterial böyümənin sürətli və rahat kəmiyyətini müəyyən etməyə imkan verir. Bioluminescence analizinin faydası universal virulent P.syringae pv-nin artımında 500 dəfə dəyişkənliyin tədqiqi ilə göstərilmişdir. maculicola ES4326 100-dən çox Arabidopsis ekotipləri arasında və P. syringae pv-ə qarşı bazal müqavimətin variasiyasının müvafiq olaraq 48% və 16% təşkil edən iki kəmiyyət əlamətinin lokusunun müəyyən edilməsi. Col-0 x Fl-1 F(2) populyasiyasında pomidor DC3000. LuxCDABE ilə xromosom olaraq işarələnmiş bakteriyaların lüminesans analizi gen-gen, bazal və qazanılmış xəstəliklərə qarşı müqavimət və yüksək məhsuldarlıqlı analizlər və ya geniş miqyaslı kəmiyyət ekranı tələb edən bakterial patogenlər ilə bitki qarşılıqlı əlaqəsinin digər aspektlərində kəmiyyət fərqlərinin genetik disseksiyasını xeyli asanlaşdırmalıdır.


Dənizdə işıq emissiyası möcüzəsi və son yeni biotexnologiyada bioluminesansın üstünlük təşkil edən tətbiqləri

Bioluminescence, müəyyən bir biokimyəvi reaksiya nəticəsində canlı bir orqanizm tərəfindən işıq emissiyasına aiddir. Orqanizmlərin bu maraqlı xüsusiyyəti davranış və ekosistem dinamikasına yüksək təsir göstərə bilər. Daha çox dəniz növlərində müşahidə olunan lüminesans, ümumiyyətlə dərin yaşayan cinslərdə bentik və ya dayaz orqanizmlərə nisbətən daha yüksəkdir. Bununla belə, quruda yaşayan canlılar arasında atəşböcəkləri, böcəklər, yay quyruğu və göbələklər bəzi bioluminescent fəaliyyət göstərmişdir. Klassik olaraq, işıq emissiyası substratdan lusiferaza tərəfindən katalizlənir. Maraqlıdır ki, işıq yayan orqanizmlər quru mühitinə nisbətən dənizdə daha bol və geniş yayılmışdır. Bioluminescent reaksiyaların başa düşülməsindən əldə edilən yeni alətlər müasir biotexnologiya və biokimyəvi mühəndislikdə saysız-hesabsız qiymətli tətbiqlərə gətirib çıxardı. Burada molekulyar biologiya, bioluminescent bioanalizlər və görüntüləmə sahəsində ən müasir bioluminessensiya vasitələrinin ən son nailiyyətləri və yeni kəşflərindən sonra bakteriyalardan balıqlara qədər dəniz orqanizmində bioluminesansın bəzi əsas xüsusiyyətlərini nəzərdən keçiririk. İcmal göstərdi ki, biolüminessensin mövcud və geniş biotexnoloji vasitələri onun yüksək aşkar edilə bilməsi, yüksək həssaslığı, aşağı toksiki və kvant səmərəliliyindən faydalanır ki, bu da bakterial patogenlərin öyrənilməsi, ekotoksikologiya, qida toksikliyi, müxtəlif sahələrdə bir çox bioloji funksiyaların məruzəçisi kimi geniş istifadə olunur. in vivo maraq hüceyrələrinin izlənməsi, zülal-zülal qarşılıqlı əlaqəsi, gen ifadəsi və sirkadiyalı ritmlər. Lüminessent reportyorların son ixtirası ilə əlavə reportyor tətbiqlərinin inkişafı üçün gələcək imkanlar ümidvericidir.


Ahrens, G.: Untersuchungen am Leuchtorgan von Leiognathus klunzingeri (Şteyndaxner). Z. wiss. Zool. 173, 90–113 (1965)

Əli, M. A.: Les reponses retinomotrices: caractères et mécanisms. Vision Res. 11, 1225–1288 (1971)

Bassot, J.-M.: Les organes lumineux à bakteriya simbiotiques de quelques téléostéens leiognathides. Archs Zool. exp. gen. 116, 359–373 (1975)

Boisvert, H., R. Chatelain və J.-M. Bassot: Étude d'un Fotobakteriya isolé de l'organe lumineux des poissons Leiognathidae. Annls Inst Pasteur, Paris 112, 520–524 (1967)

Brauer, A.: Die Tiefseefische. Wiss Ergebn. dt. Tiefsee-Exped. Valdivia (II. Anatomischer Teil) 15 (2), 1–266 (1908)

Haneda, Y.: Tropik Sakit Okeanın Leiognathidae ailəsinə aid balıqların lüminesansı haqqında. Palao trop. biol. Stn Stud. 2, 29–39 (1940)

Haneda, Y.: Balıqların dolayı işıq yayan işıqlı orqanları. Sakit okean. Sci. 4, 214–277 (1950)

Haneda, Y.: Parlaq apoqonid balığı üzərində müşahidələr, Siphamia versicolor, və eyni cinsin digərlərində. Sci. Rep. Yokosuka Cy Mus. 11, 1–12 (1965)

Haneda, Y.: Avstraliya şam qozasının balığının işıqlı orqanında, Cleidopus gloria-maris De Vis. In: Bioluminescence davam edir, səh 547-555. Ed. F. H. Johnson və Y. Haneda tərəfindən. Princeton: Princeton University Press 1966

Haneda, Y. və F. I. Tsuji: Pony balıqlarının luminescent sistemləri. J. Morf. 150, 539–552 (1976)

Haneda, Y., F. I. Tsuji və N. Sugiyama: Filippin apoqonid balıqlarında lüminesans sistemlər. Elm, N.Y. 165, 188–190 (1969a)

Haneda, Y., F. I. Tsuji və N. Sugiyama: Filippin apoqonid balıqlarında yeni müşahidə olunan lüminesans. Sci. Rep. Yokosuka Cy Mus. 15, 1–9 (1969b)

Harms, J. W.: Bau und Entwicklung eines eigenartigen Leuchtorgans bei Bərabərlik spesifikasiya. (Teleost). Z. wiss. Zool. 131, 157–179 (1928)

Hastings, J. W.: Gizlətmək üçün işıq: silueti kamuflyaj etmək üçün ventral lüminesans. Elm, N.Y. 173, 1016–1017 (1971)

Hastings, J. W. və G. Mitchell: Pony balıqlarının işıq orqanından endosimbiotik bioluminescent bakteriyalar. Biol. Buğa. mar biol. Laboratoriya, Woods Hole 141, 261–268 (1971)

Herring, P. J. və J. G. Morin: Balıqlarda bioluminesans. In: Fəaliyyətdə bioluminescence, s 273-330. Ed. P. J. Herring tərəfindən. London: Akademik Mətbuat 1978

James, P. S. B. R.: Leiognathidae ailəsinin balıqlarının sistematik nəzərdən keçirilməsi. J. mar. biol. Ass. Hindistan 17, 138–172 (1975)

Jayabalan, N.: Gümüş qarınlar (Balıqlar: Leiognathidae) və Porto Novo sularının onlarla əlaqəli bioluminescent bakteriyaları üzrə tədqiqatlar, 243 pp. Ph.D. dissertasiya, Annamalai Universiteti, Hindistan 1980

Kabasawa, H.: İşıq yayan balıqların işıq intensivliyinə təsir edən bəzi amillər, Monosentris japonicus. A. Rep. Keikyu Aburatsubo mar. Park Aqua. 10, 41–47 (1979)

Kühlmorgen-Hille, G.: Tayland körfəzindəki Leiognathidae balıq ailəsi üçün təsvir edilmiş sahə açarı. Töhfə. mart. Balıq. Laboratoriya. Banqkok 12, 1–7 (1968)

Kühlmorgen-Hille, G.: Leiognathidae. Balıqçılıq məqsədləri üçün FAO növlərinin eyniləşdirmə vərəqləri, Şərqi Hind Okeanı (Balıqçılıq Sahəsi 57) və Qərbi Mərkəzi Sakit Okean (Balıqçılıq Sahəsi 71), Cild. 2. Ed. W. Fischer və P. J. P. Whitehead tərəfindən. Roma: Birləşmiş Millətlər Təşkilatının Ərzaq və Kənd Təsərrüfatı Təşkilatı, 1974

Mangalik, A.: İki növ leiognathidlərin qidalanma və qidalanma vərdişləri, L. splendens (Cuv.) və Qəzza dəqiqə (Bleeker), 30 səh. Tezis, İndoneziya Bogor Kənd Təsərrüfatı İnstitutu, 1966

McCosker, J. E.: Kəşf Kriptofanaron alfredi (Balıqlar: Anomalopidae) San Salvadorda, Baham adalarında, anomalopid işıq orqanlarına dair qeydlərlə. Revta Biol trop. 30, 97–99 (1982)

McFall-Ngai, M. J.: Teleost qaz kisəsi üçün yeni funksiya: leiognathid işıq orqanında bioluminescent bakteriyalar üçün oksigen mənbəyi, səh. 31. San Luis Obispo, Kaliforniya: Qərb Təbiətşünaslar Cəmiyyəti 1981. (Abstr. 62nd a. Meet.)

Morin, J. G., A. Harrington, K. Nealson, N. Krieger, T. O. Baldwin və J. W. Hastings: Bütün səbəblərə görə işıq: fənər balığının davranış repertuarında çox yönlülük. Elm, N.Y. 190, 74–76 (1975)

Morin, J. G.: Dayaz tropik dəniz balıqlarında bioluminescent nümunələri. Proc. 4-cü int. Simp. mərcan rifləri (Mətbuatda). (Red. E. Qomez. Manila Filippin: Filippin Universiteti)

Munro, I. S. R.: Yeni Qvineya balıqları, 651 s. Port Moresbi, Yeni Qvineya: Kənd Təsərrüfatı, Fond və Balıqçılıq Departamenti 1967

Nealson, K. H. və J. W. Hastings: Bakterial bioluminescence: onun nəzarəti və ekoloji əhəmiyyəti. Mikrobiol. Rev. 43, 496–518 (1979)

Pauly, D.: The Leiognathidae (teleosts): onların biologiyasına dair qeydlərlə İndoneziyada onların ehtiyatları və balıqçılıqları Leiognathus splendens. In: Bəzi tropik dayaz su icmalarının ekologiyası və idarə olunması, səh. 17 (Müxtəlif). Cakarta: İndoneziya Elmlər İnstitutu 1976. (Simpoziumun materialları)

Paxton, J. R.: Avstraliya monosentrid balıqlarında bioluminesans, Cleidopus gloria-maris. In: Cənubi Sakit Okeanın Okeanoqrafiyası, Ed. R. Fraser tərəfindən. Vellinqton: Yeni Zelandiya Milli Komissiyası (UNESCO) 1973

Rau, N. və A. Rau: Mərkəzi Filippinin kommersiya balıqları, 623 s. Esehborn: Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit 1980

Reichelt, J. L., K. Nealson və J. W. Hastings: Simbiozun spesifikliyi: pony balıqları və luminescent bakteriyalar. Archs Microbiol. 112, 157–161 (1977)

Rosenblatt, R.H. və W. L. Montgomery: Kriptofanaron harvevi, şərq tropik Sakit okeandan yeni anomalopid balıq və Anomalopidae təkamülü. Copeia 1976, 510–515 (1976)

Tham, A. K.: Sinqapur Boğazlarının balıqlarının qida və qidalanma əlaqələri. Balıqçılıq Publs kolon. Söndür. 1, 1–35 (1950)

Tham, A.K.: Stolephorus Cənubi Çin dənizindəki ehtiyatlar. Proc. Hind-Sakit okean. Balıq. Count. 15, 182–191 (1974)

Watson, M., E. L. Thurston və J. A. C. Nicol: İşıq orqanında reflektorlar. Anomaloplar (Anomalopidae, Teleostei). Proc. R. Soc. (Ser. B) 202, 339–351 (1978)

Winterbottom, R.: Teleosteyin zolaqlı əzələlərinin təsviri sinonomiyası. Proc. akad. nat. Sci. Philad. 125, 225–317 (1974)


Photobacterium leiognathi-nin simbiotik populyasiyalarında genomik polimorfizm

Photobacterium leiognathi, leiognathid balıqları ilə bioluminescent simbioz meydana gətirir, balığın daxili işıq orqanını kolonizasiya edir və ev sahibini bioluminesans nümayişlərində istifadə olunan işıqla təmin edir. Balıqların müxtəlif növləri ilə simbiotik olan suşlar simbiozda və mədəniyyətdə əhəmiyyətli fenotipik fərqlər, o cümlədən 2-D PAGE protein nümunələrində və yerli plazmidlərin profillərindəki fərqlər nümayiş etdirir. Bu cür fərqlərin genetik əsaslı simbiont-stress/ev sahibi-növ spesifikliyini əks etdirə biləcəyini müəyyən etmək üçün biz PFGE-dən istifadə edərək leiognathid balıqlarından P.leiognathi suşlarının genomlarını profilləşdirdik. Leyoqnathid balıqlarının 10 növündən olan fərdi ştamlar əsaslı genomik polimorfizm nümayiş etdirdi, ştammlar arasında heç bir aşkar oxşarlıq olmasa da, 16S rDNT ardıcıllığının təhlili ilə bu suşlar P.leiognathi kimi müəyyən edildi. Ayrı-ayrı ev sahibi nümunələrindən çoxsaylı ştammların profili hər bir populyasiyada bir və ya iki genomotip üstünlük təşkil edən simbiont populyasiyalar üçün oliqoklonal struktur aşkar etdi. Bununla belə, eyni ştam növlərinin bir ev sahibi növü ardıcıl olaraq koloniyalaşdırıb-yaşmadığını müəyyən etmək üçün eyni ev sahibi növünün çoxsaylı nümunələrindən çoxsaylı ştammların təhlili eyni ev sahibinin müxtəlif nümunələrinin simbiont populyasiyaları arasında eyni genomotip yalnız nadir hallarda müşahidə edilən əhəmiyyətli heterojenlik nümayiş etdirdi. növlər. Simbiozun başlaması üçün leiognathid işıq orqanının kolonizasiyası olioqoklonal ola bilər və P. leiognathi/leiognathid balıq simbiozunun spesifikliyi fərdi, genomotipik olaraq müəyyən edilmiş ştam növləri səviyyəsində deyil, bakterial növ səviyyəsində saxlanılır.


Giriş

Canlı orqanizmdən işığın istehsalı və emissiyası olan biolüminessensiya, böyük əksəriyyəti okeanda yaşayan həyat ağacı boyunca 700-dən çox metazoa cinsində sənədləşdirilmiş heyrətamiz bir hadisədir [1-3]. Onurğalılar arasında biolüminesans qığırdaqlı (Chondrichthyes) [1–4] və şüa üzgəcli balıqlarda (Actinopterygii) [1–3] təkamül etmiş və heç bir loblu balıqlarda və ya dördayaqlılarda (Sarcopterygii) müşahidə edilmir. Əvvəlki tədqiqat tədqiqatları [1-2] dəniz balıqlarının 11 sıralarında bioluminesans müəyyən etmişdir, lakin balıqların filogeniyası və təsnifatı bu əvvəlki tədqiqatlardan sonra xeyli dəyişmişdir və bu əvvəlki tədqiqatların müəllifləri bu fenomeni filogenetik çərçivədə araşdırmamışlar. bioluminescence müstəqil təkamül hadisələri müəyyən və ya bioluminescent soylarının makrotəkamül nümunələri araşdırmaq. Bioluminescence ilə bağlı geniş tədqiqatlar adətən balıqları həyat ağacı boyunca sənədləşdirilmiş biolüminessensin 40 müstəqil yüksək səviyyəli təkamül hadisəsi arasında tək təkamül hadisəsi kimi saymışdır [2-3], buna görə də bioluminessensiya şüası olan balıqların fokuslanmış tədqiqi çox vacibdir. bioluminescent balıq dəstələrinin sayını və şəxsiyyətini müəyyənləşdirin.

Bioluminescence canlı orqanizmlərdə görünən fotonla nəticələnən substrat (lusiferin) və ferment (lusiferaza) arasında kimyəvi reaksiya nəticəsində əmələ gəlir [2-3]. Balıqlar arasında biolüminessensiya öz-özünə (məsələn, əjdaha balığı çəngəlləri və fotoforları) [1-3, 5] və ya bakterial vasitəçiliyin simbiozu (məsələn, leiognathid [ponyfish] özofagus kisələri, anomalopid [fənər balığı] subokulyar orqanlar) [6-7] vasitəsilə əmələ gəlir. . Bioluminescence funksiyaları müxtəlif və cəlbedicidir, anatomik cəhətdən mürəkkəb növlərə xas lüminessent strukturlardan bioluminessensiya sistemlərinin özlərinin biokimyasındakı variasiyaya qədər dəyişən əlamətdar morfoloji ixtisaslaşmalarla misal olunur [1-13]. Şüa qanadlı balıqlarda, bioluminescent strukturları kamuflyaj, müdafiə, yırtıcılıq və ünsiyyət üçün müxtəlif şəkildə istifadə olunur [1-4, 7-11].

Burada filogenetik kontekstdə şüa qanadlı balıqlar arasında bioluminesansın təkamülü və paylanmasının ilk araşdırmasını təqdim edirik. Son tədqiqatlar göstərir ki, biolüminesans xondrichthyans (məsələn, Etmopteridae və Dalatiidae) daxilində bir və ya iki dəfə təkamül etmişdir [4, 14], lakin bu fenomen xeyli geniş yayılmışdır, anatomik cəhətdən dəyişkən və mürəkkəbdir və şüa qanadlı balıqlarda biokimyəvi cəhətdən müxtəlifdir [1-13] . Bu tədqiqatda məqsədimiz şüa qanadlı balıqlarda bioluminessensin müstəqil təkamül mənşəyinin sayını müəyyən etmək, bu topluluqdakı fenomenin yaşlarını müəyyən etmək və bioluminescent nəsillərində diversifikasiya nümunələrini araşdırmaq idi. Əvvəlki tədqiqatlar göstərirdi ki, bioluminescence dəniz mühitlərində, xüsusən də dərin dəniz nəsillərində və xüsusən də rabitə üçün bioluminessensiyadan istifadə etdiyi fərz edilən taksonlar arasında şaxələnmədə rol oynaya bilər [8]. Gələcək üçün yol xəritəsini təmin etmək üçün çoxalma üçün bir neçə açıq fiziki maneənin olduğu dərin dənizdə və dayaz su yaşayış yerlərində yaşayan taksonlar üçün nəsil yaşını nəzərə alaraq, şüa qanadlı balıqların hər hansı bioluminescent soyunun müstəsna növ zənginliyi nümayiş etdirib-etdirmədiyini araşdırırıq. makrotəkamül işi.


İstinadlar

Alfaro ME, Santini F, Brock C, Alamillo H, Dornburg A, Rabosky DL, Carnevale G, Harmon LJ (2009) Doqquz müstəsna şüalanma və yüksək dövriyyə çənəli onurğalılarda növ müxtəlifliyini izah edir. Proc Natl Acad Sci 106(32):13410–13414. doi: 10.1073/pnas.0811087106

Bolin RL (1939) ABŞ-ın Sakit okean sahillərində və Aşağı Kaliforniyada olan miktohid balıqlarına baxış. Stanf Ichthyol Bull 1:89–156

Bolin RL (1959) Iniomi. "Michael Sars" Şimali Atlantika dərin dəniz ekspedisiyasından Myctophidae 1910. Rep Sci Res "Michael Sars" Dərin Dəniz Ekspedi 4(7):1–45

Branham MA, Greenfield MD (1996) Yanıb-sönən kişilər həyat yoldaşlarının uğurunu qazanırlar. Təbiət 381:745–746. doi: 10.1038/381745b0

Busserolles F, Fitzpatrick JL, Paxton JR, Marshall NJ, Collin SP (2013) Dərin dəniz fənər balıqlarında (Myctophidae) göz ölçüsü dəyişkənliyi: ekoloji və filogenetik tədqiqat. PLoS ONE 8: e58519

Chakrabarty P, Davis MP, Smith WL, Baldwin Z, Sparks JS (2011) Cinsi seçim bioluminescent ponyfishlərin (Teleostei: Leiognathidae) şaxələnməsinə səbəb olurmu? Mol Ecol 20(13):2818–2834

Davis MP, Fielitz C (2010) Kərtənkələ balıqlarının və onların müttəfiqlərinin (Euteleostei: Aulopiformes) divergensiya vaxtlarının və dərin dəniz uyğunlaşmalarının vaxtının təxmin edilməsi. Mol Phylogenet Evol 57:1194–1208. doi:10.1016/j.ympev.2010.09.003

Douglas RH, Partridge JC (1997) Dərin dəniz balıqlarının vizual piqmentləri haqqında. J Fish Biol 50:68–75

Douglas RH, Partridge JC, Dulai K, Hunt D, Mullineaux CW, Tauber AY, Hynninen PH (1998) Dragon balıqları xlorofildən istifadə edir. Təbiət 393:423–424. doi: 10.1038/30871

Douglas RH, Bowmaker JK, Mullineaux CW (2002) Dərin dənizdə sensor silahlanma yarışı üçün uzaq qırmızı biolüminesans dəlilləri olmayan miktofid balıqlarda mümkün olan retinal uzundalğa aşkarlama sistemi. In: Stanley PE, Kricka LJ (eds) Bioluminescence və chemiluminescence, tərəqqi və cari tətbiqlər. World Scientific, New Jersey, səh 391-394

Douglas RH, Hunt DM, Bowmaker JK (2003) Dərin dənizdə spektral həssaslığın tənzimlənməsi. In: Colin SP, Marshall NP (eds) Su mühitində hissiyyatın işlənməsi. Springer, Nyu York, səh 323-342

Drummond AJ, Rambaut A (2007) BEAST: Ağaclardan nümunə götürməklə Bayes təkamül analizi. BMC Evol Biol 7:214. doi: 10.1186/1471-2148-7-214

Dunlap PV, Ast JC, Kimura S, Fukui A, Yoshino T, Endo H (2007) Bioluminescent simbiozlarda ev sahibi-simbiont spesifikliyinin və kodivergensiyanın filogenetik təhlili. Kladistika 23:507–532. doi: 10.1111/j.1096-0031.2007.00157.x

Eschmeyer WN (2013) Balıqların kataloqu. Kaliforniya Elmlər Akademiyası. http://research.calacademy.org/research/ichthyology/catalog/fishcatmain.asp). Elektron versiya

Fraser-Brunner A (1949) Myctophidae ailəsinin balıqlarının təsnifatı. Proc Zool Soc Lond 118(4):1019–1106

Goody PC (1969) Miktofoidlərə xüsusi istinadla müəyyən yuxarı təbaşir teleostlarının əlaqələri. Bull Br Mus Nat Hist Geo 7:1–253

Greig EI, Webster MS (2014) Yeni siqnallar necə yaranır? Pəri-çalışan mahnılarının yırtıcıdan ekran kontekstlərinə qədər təkamülü. Anim Davranışı 88:57–65

Haddock SHD, Moline MA, Case JF (2010) Dənizdə bioluminesans. Annu Rev Mar Sci 2:443–493. doi: 10.1146/annurev-marine-120308-081028

Harmon LJ, Weir JT, Brock CD, Glor RE, Challenger W (2008) GEIGER: təkamül radiasiyalarının araşdırılması. Bioinformatika 24:129–131. doi: 10.1093/bioinformatika/btm538

Hastings JW (1971) Gizlətmək üçün işıq: silueti kamuflyaj etmək üçün ventral lüminesans. Elm 173:1016–1017. doi:10.1126/science.173.4001.1016)

Herring PJ (1987) Canlı orqanizmlərdə bioluminesansın sistematik paylanması. J Biolumin Chemilumin 1:147–163. doi: 10.1002/bio.1170010303

Herring PJ (2007) İşıqlar yandırılmış halda seks? Dənizdə bioluminescent cinsi dimorfizmə baxış. J Ma Biol Assoc UK 87:829–842. doi: 10.1017/S0025315407056433

Katoh K, Misawa K, Kuma K, Miyata T (2002) MAFFT: sürətli Furye çevrilməsinə əsaslanan sürətli çoxsaylı ardıcıl düzülmə üçün yeni üsul. Nucl Acids Res 30:3059–3066. doi: 10.1093/nar/gkf436

Kronstrom J, Mallefet J (2010) Bioluminescent balıqlarda fotogenezin idarə edilməsində NO-nun geniş şəkildə iştirakına dair sübut. Acta Zool 91:474–483. doi: 10.1111/j.1463-6395.2009.00438.x

Maddison WP, Maddison DR (2002) Mesquite: təkamül analizi üçün modul sistem. Versiya 2.7 http://mesquiteproject.org

Magallón S, Sanderson MJ (2001) Anjiosperm təbəqələrində mütləq diversifikasiya dərəcələri. Təkamül 55:1762–1780. doi: 10.1111/j.0014-3820.2001.tb00826.x

Nafpaktitis BG (1968) fənər balıqları cinsi Lobianxiyadiaphus Şimali Atlantikada. Dana Rept 73:1-131

Near TJ, Eytan RI, Dornburg A, Kuhn KL, Moore JA, Davis MP, Wainwright PC, Friedman M, Smith WL (2012) Resolution of ray-finned fish phylogeny and timeing of diversification. Proc Natl Acad Sci 109(34):13698–13703. doi: 10.1073/pnas.1206625109

Palumbi SR (1994) Genetik divergensiya, reproduktiv izolyasiya və dəniz spesifikasiyası. Ekol Sistemin Annu Rev 24:547–572. doi:10.1146/annurev.es.25.110194.002555

Parr AE (1928) Dünyanın Sudidae, Myctophidae, Scopelarchidae, Evermannellidae, Omosudidae, Cetomimidae və Rondeletiidae üçün şərhli açarları olan Bahama və Bermud adaları ətrafındakı sudan olan Iniomi dəstəsinin dərin dəniz balıqları. Bull Bingham Oceanogr Coll 3(3):1-193

Paxton JR (1972) Osteologiya və fənər balıqlarının münasibətləri (Myctophidae ailəsi). Bull Nat Hist Mus LA 13:1–78

Posada D (2008) jModelTest: orta hesabla filogenetik model. Mol Biol Evol 25:1253–1256. doi: 10.1093/molbev/msn083

Ray DL (1950) Periferik sinir sistemi Lampanyctus leykopsaurus. J Morfol 87:61-178

Remane A (1971) Die grundlagen des naturlichen system der vergleichenen anaotomie udn der phylogenetic, 2nd edn. Konigstein-Jaunus, Koeltz

Rohlf FJ (2010a) tpsDIG. Stony Brook, Nyu York Dövlət Universitetinin Ekologiya və Təkamül Departamenti. Versiya 2.16 http://life.bio.sunysb.edu/morph

Rohlf FJ (2010b) tpsRelw. Stony Brook, Nyu York Dövlət Universitetinin Ekologiya və Təkamül Departamenti. Versiya 1.49 http://life.bio.sunysb.edu/ morph

Rohlf FJ, Slice DE (1990) İşarələrin optimal üst-üstə düşməsi üçün procrustes metodunun genişləndirilməsi. Sistem Zool 39:40–59. doi: 10.2307/2992207

Rosen DE (1973) Euteleostean balıqlarının qarşılıqlı əlaqələri. In: Greenwood PH, Miles S, Patterson C (eds) Balıqların qarşılıqlı əlaqələri. Akademik Press, Nyu York, səh 397–513

Sparks JS, Dunlap PV, Smith WL (2005) Ponyfishlərdə (Teleostei: Leiognathidae) cinsi dimorfik lüminesans sisteminin təkamülü və diversifikasiyası, o cümlədən iki yeni nəsil üçün diaqnozlar. Kladistika 21:305–327. doi: 10.1111/j.1096-0031.2005.00067.x

Sutton TT, Hartel KE (2004) Qərbi Şimali Atlantikadan olan yeni Eustomias növləri (Teleostei: Stomiidae), Neostomias alt cinsinin təftişi ilə. Kopiya 1:116–121

Sutton TT, Wiebe PH, Madin L, Bucklin A (2010) Sarqasso dənizində 5000 m dərinliyə qədər pelagik balıqların müxtəlifliyi və icma quruluşu. Deep Sea Res II 57:2220–2233. doi:10.1016/j.dsr2.2010.09.024

Tåning AV (1918) Aralıq dənizi Scopelidae (Saurus, Aulopus, Xloroftalmus, və Miktopum). Rept Danimarka Okeanı Exped 1908–1910 2(A7):1–154

Turner JR, White EM, Collins MA, Partridge JC, Douglas RH (2009) Vision in Lanternfish (Myctophidae): dərin dənizdə bioluminesensiyaya baxmaq üçün uyğunlaşmalar. Dərin Dəniz Araşdırmaları I 56:1003–1017

Widder EA (2010) Okeanda bioluminescence: bioloji, kimyəvi və ekoloji müxtəlifliyin mənşəyi. Elm 328:704–708. doi:10.1126/science.1174269


Mücərrəd

Friksotriks dəmir yolu qurdları bədən boyunca 11 cüt yanal fənər vasitəsilə sarı-yaşıl işıq və iki sefalik fənər vasitəsilə qırmızı işıq saçır. Lüsiferazanın yan fənərləri üçün cDNA-lar Friksotrixvivianiiyaşıl işıq saçan (λmaks= 542 nm) və baş fənərlər üçün P. hirtus, ən çox qırmızıya sürüşən bioluminesans (λmaks= 628 nm) luminescent böcəklər arasında klonlandı. Yaşıl yayan müsbət klonlar (PvGR: λmaks= 549 nm) və qırmızı (PhRE: λmaks= 622 nm) bioluminescence təcrid edilmişdir. Pv tərəfindən kodlanan lusiferezlərGR (545 amin turşusu qalığı) və PhRE (546 amin turşusu qalığı) cDNA-lar 71% eyniliyi bölüşür. PvGR və PhRE lusiferazlar atəşböcəyi lusiferazları ilə müvafiq olaraq 50−55% və 46−49%, klik böcəyi lusiferazları ilə isə 47−49% eynilik göstərdi. PhRE lusiferazanın digər böcək lusiferazlarında invariant qalıqları əvəz edən bəzi unikal qalıqları var. Əlavə qalıq Arg 352 PhRE, Pv-də silinənGR polipeptid, qırmızı işıq istehsalı ilə əlaqəli başqa bir mühüm struktur xüsusiyyət kimi görünür. Tədqiq olunan digər dəmir yolu qurdları və klik böcəyi lusiferazlarında olduğu kimi, Friksotriks lusiferazlar pH-ın azalması ilə atəşböcəyi lusiferazlarının məruz qaldığı tipik qırmızı sürüşməyə məruz qalmır, bu xüsusiyyət dəmir yolu qurdları və klik böcəyi lusiferazları arasında ortaq paylaşılan çoxlu amin turşusu qalıqları ilə əlaqəli ola bilər.

Bu iş Yaponiya Elmin Təşviqi Cəmiyyəti (JSPS) və Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) tərəfindən dəstəklənib.

Pv-nin cDNA ardıcıllığıGR və PhRE NCBI gen bankına yerləşdirilib və onların giriş nömrələri müvafiq olaraq AF139644 və AF139645-dir.

Yazışmalar kimə ünvanlanmalıdır.

Hazırkı ünvan: Hüceyrə və Molekulyar Biologiya, Harvard Universiteti, 16 Divinity Avenue, Cambridge-MA 02138-2020. Tel: 617 495-3716. Faks: 617-495-9300. E-poçt: [email qorunan]


Müzakirə

PmMDV penaeid karidesinin yeni kəşf edilmiş patogenidir, P. monodon, digər üzvləri ilə yalnız SF3 helikaz domenində əhəmiyyətli bir amin turşusu ardıcıllığı eyniliyi ilə Parvoviridae. Onun qısa ssDNT genomu, T-şəkilli ikincil strukturlarla əhatə olunmuş və T = 1 ikozahedral kapsid simmetriyası ailə üzvlərinin xüsusiyyətləridir. Parvoviridae. Baxmayaraq ki, iki PV nəslinin üzvləri əvvəllər eyni anadan təcrid olunmuşdular, nə penstil-, nə də hepanhamaparvoviruslar PmMDV ilə yaxından əlaqəli deyildi. Beləliklə, PmMDV yeni bir cinsə aid ediləcək penaeid karidesləri yoluxdurmaq üçün üçüncü parvoviral nəsildən olan bir virusu təmsil edir.

Alt ailə Hamaparvovirinae hər birinə təyin edilə bilməyən bütün PV-ləri daxil etmək üçün yaradılmışdır Densovirinae və ya Parvovirinae etibarlı (43). Nəsil nəsli ikən Penstyl-, Brevi-, Fəsil-, və Ichthamaparvovirus monofiletik görünür, PmMDV parçalanmalarının tətbiqi Hamaparvovirinae iki təbəqəyə. Bu onu göstərir ki, PmMDV müəyyən edilmiş alt ailələrə təyin edilməməlidir və onun təsnifatı Virusların Taksonomiyası üzrə Beynəlxalq Komitəyə Parvovirus Tədqiqat Qrupuna yeni alt ailənin təklif edilməsini tələb edir (1). Baxmayaraq ki, bütün üzvləri ParvovirinaeDensovirinae alt ailələr homoloji struktur zülallara malikdir, VP ardıcıllığı oxşarlığı olmayan çoxlu nəsillər Hamaparvovirinae və dördüncü qrupda bir neçə, yalnız uzaqdan əlaqəli subfamily səviyyəli nəsillərin mövcudluğunu təklif edə bilər. Bu PV-lərin əksəriyyəti su mənşəli olduğundan, bu mühit digər virus mənbələrindən VP kodlaşdıran genlərin alınmasını asanlaşdıra bilər. CRESS DNT virusları və ssRNA(+) virusları arasında kimerizm dəfələrlə müşahidə edilmişdir (44, 45). Başqa bir dekapod xərçəngkimilərdə PmMDV VP-nin homoloji transkriptinin tapılması, P. trituberculatusvə bir amfipoddakı endogen element, Malacostraca'nın gövdə qrupu, PmMDV-nin ilk nümayəndəsi olduğu nəslin ən müxtəlif xərçəngkimilər sinfini, Malacostraca'yı əhatə edən geniş ev sahibi spektrinə sahib ola biləcəyini təklif etdi.

Homoloji modelləşdirmə hədəf seçimi yoluxucu pankreas nekrozu virusunun VP2, ikiqat zəncirli RNT (dsRNA) virusu və PmMDV-nin ORF4 arasında struktur oxşarlığı təklif etdi. Əvvəlki struktur tədqiqatlar, yetkin dsRNA virus kapsidinin (ailələr) strukturu arasında itkin təkamül əlaqəsini təmin etmək üçün başqa bir birnavirus, yoluxucu bursal xəstəlik virusu aşkar etdi. ReoviridaeBirnaviridae) və ikosahedral müsbət zəncirli ssRNA viruslarının müəyyən ailələri, məsələn NodaviridaeTetraviridae (46). Əsas elementi kimi jellyroll qatını ehtiva edən bu ailələrin VP2-si öz-özünə T = 1 ikozahedral simmetriyanın yetişməmiş prokapsidə yığılır, N-terminal spiralları isə beşqat oxda bir pentamer sarmal dəstəsinə birləşir. Ailə vəziyyətində Tetraviridae, paketin eksternalizasiyaya məruz qaldığı və viral giriş zamanı plazma membranını pozduğu göstərilmişdir (47). Bükülmə ilə bağlı mövqeyini nəzərə alsaq, eyni zamanda pentamer sarmal dəsti kimi görünən PmMDV səbəti də oxşar funksiyaya malik ola bilər. Bundan əlavə, spiral membrana nüfuz edən peptidlər çox vaxt PmMDV VP N terminalına bənzər argininlə zəngin əsas motivləri ehtiva edir (48, 49). Göstərilmişdir ki, iki valentli kationların çıxarılması PmMDV beşqat səbətinin hər üçqat qonşu subunitdən xaric edilməsinə səbəb olmuşdur. PV-lər endosomal-lizosomal şəbəkə vasitəsilə hərəkət etdikcə, endositozdan sonra onların mühiti getdikcə turşulaşır və pH 4.0 kimi aşağı olur (50, 51). Bu, PmMDV kapsidinin təbii alver yolu zamanı müşahidə edilən konformasiya dəyişikliklərinə məruz qala biləcəyini düşünərək, katyonun dissosiasiyasına səbəb ola bilər. Beşqat məsamənin genişlənməsi və həm DE döngəsinin, həm də səbətin itirilməsi kimi özünü göstərən beşqat oxda strukturun yenidən təşkili potensial olaraq N-terminal spiral dəstəsinin xaricdən çıxarılması ilə əlaqələndirilə bilər. Bu mexanizm üzvlərinin istifadə etdiyi mexanizmə bənzəyir Tetraviridae Demək olar ki, bütün PV-lər tərəfindən istismar edilən PLA2-nin xariciləşdirilməsindən sonra fosfolipaz fəaliyyətini deyil, endolizosomu (47) pozmaq (3). Bununla belə, səbətə bənzər strukturların olduğu bildirilmişdir Parvovirinae cins Bocaparvovirus, baxmayaraq ki, VP2 N terminalını VP1 PLA2 domeninə birləşdirən Gly ilə zəngin çevik uzantı, ehtimal ki, xariciləşdirmədə iştirak edir və membrana nüfuz edən sarmalların rolu çıxarılmamışdır (52, 53).

Homoloji modelləşdirmə hədəf seçiminin nəticələrinə baxmayaraq, PmMDV kapsidi başqa bir karidesə yoluxduran DV, PstDV ilə olduqca oxşar səth morfologiyasına malikdir, lakin onların VP-lərinin ardıcıl eyniliyi aşağıdır. Struktur oxşarlığı isə məhduddur, çünki PmMDV kapsidi bütün digər PV-lərdən fərqlənən multimer qarşılıqlı təsirlərə malikdir. Onurğasızları yoluxduran PV-lərin VP-lərinin N-terminalları domen dəyişdirilmiş uyğunluq göstərir, yəni βA ikiqat qonşu alt bölmənin βB ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, öz βB ilə deyil. Parvovirinae (29 ⇓ ⇓ –32). PmMDV-də VP N terminalı oxşar dəyişdirilmiş uyğunlaşma vasitəsilə üçqat qonşu alt bölmə ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. βA telinin olmaması səbəbindən PmMDV kapsid lüminal səthi dörd telli βBIDG təbəqəsi ilə yığılır və hamı üçün müşahidə olunan kanonik βB–βA əvəzinə βB–βB qarşılıqlı təsirləri ilə sabitləşir. Parvovoiridae məlum strukturlarla (28). Nəticədə, kapsid lümeni daha kiçikdir, lakin 4,3 kb orta ölçülü PV genomunu paketləyir. Nəhayət, PmMDV və PstDV yalnız NS1 filogeniyasına əsaslanaraq uzaqdan əlaqəlidir və müxtəlif genom təşkilatlarına və transkripsiya strategiyalarına malikdir (27, 54). Consequently, the structural similarity between these two PVs is likely due to convergent evolution, attributed to infecting the same host and perhaps sharing similar aspects of receptor attachment and trafficking to the nucleus for packaged genome replication.

All four available DV structures possess a β-annulus–like opening at their threefold axes, similarly to T = 3 ssRNA viruses, such as Tombusviridae. This is a portal-like opening in GmDV and PmMDV, with a diameter of ∼18 and ∼17 Å, respectively (29 ⇓ ⇓ –32, 55). The GmDV β-annulus is lined with large, positively charged sidechains similar to the upper layer of the PmMDV double β-annulus, and was speculated to be a flexible channel for packaging or uncoating the ssDNA genome (29). The belief is that the PmMDV fivefold axes portal may be the location of membrane penetration while the PmMDV threefold axes portal performs genome-associated functions, such as genome release or entry into the empty particle during uncoating or packaging, respectively. The shape of the unmodeled diffuse density occupying the annulus resembles a metal ion however, it was not chelated with EDTA. This suggests that it is well coordinated by the three histidines, similarly to the zinc ions in a variety of metalloproteins (56). If indeed this is a zinc ion, it may have a role in catalyzing the formation of trimers during assembly (57). The role for the predicted ADAM-TS metalloproteinase spacer-like domain, surrounding the annulus and surface-exposed at the outer rim surrounding the fivefold axes, is unknown. These domains are widespread in eukaryotic proteins and have been associated with extracellular matrix attachment and signaling (58 ⇓ –60). Therefore, this region might play a role in virus–host interactions of PmMDV and may possibly be associated with attachment. This remains to be tested and confirmed.

The PmMDV genome, despite its 4.3-kb size, contains four predicted ORFs. Among PVs the presence of multiple, small ORFs, which frequently overlap or are encompassed by the NS or the VP cassette, are well-known (10, 13, 61 ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ –67). ORF2 and ORF3 were not related to any other PV ORF, suggesting their independent acquisition by horizontal gene transfer. This was supported by the presence of the Fis1 Pfam domain and the CobJ motif in the amino acid sequence of ORF2′ and ORF3, respectively, implying host or prokaryotic origin. The PmMDV genome encoded two major groups of NS proteins from an upstream promoter. The significance of expressing shorter C-terminal NS protein variants along a full-length NS1 is unclear but is common among PVs. Transcript 4, expressing NS2B, showed up later in the transcriptome, suggesting that each variant harbors different roles during replication. This has also been described in dependoparvoviruses, where each Rep possess two slightly different C-terminal–extended versions (68). Transcript 2 is spliced twice and may express ORF3 in addition to NS2B. ORF3 could potentially also be expressed from the unspliced p47 transcript. As this putative protein might possess enzymatic activity, the complex splicing pattern may have evolved to regulate its quantity as needed. Regulation of protein quantity via splicing has been observed in case of structural protein expression of several Parvovirinae genera, including Proto-, Amdo-, və Dependoparvovirus (2). In Densovirinae, leaky scanning acts as the main expression regulatory mechanism, although alternative splicing has evolved sporadically in various genera of Densovirinae, kimi Proto-, Scindo-, və Pefuambidensovirus (5, 7, 10, 13, 54). The alternative splicing in PmMDV, however, probably evolved independently from these. ORF2′, expressed by a spliced transcript of p47, is a chimera of two ORFs acquiring its N terminus from the nonstructural protein gene, ORF1. As the tetratricopeptide region of the Fis1 protein has a scaffolding role during mitochondrial fission, it cannot be excluded that ORF2′ provides a similar function during PmMDV assembly. However, as the VLPs expressed by the PmMDV-Bac-ORF4 were capable of self-assembly, without such a function, it does not appear to be essential for capsid assembly.


Təşəkkürlər

We thank Ms Clare Harden for providing seeds of Arabidopsis accessions and Dr Lia Arraiano for helpful discussions about QTL analysis. This research was supported by a grant from the Biotechnology and Biological Sciences Research Council to CL.

Cədvəl S1. Comparison of the growth of luxCDABE-tagged virulent P. syringae pv. maculicola ES4326 in different Arabidopsis ecotypes.

Xahiş edirik qeyd edin: Blackwell Nəşriyyatı müəlliflər tərəfindən təqdim olunan hər hansı əlavə materialların məzmununa və ya funksionallığına görə məsuliyyət daşımır. İstənilən sorğu (çatışmayan materialdan başqa) məqalə üçün müvafiq müəllifə ünvanlanmalıdır.

Fayl adı Təsvir
TPJ_3303_sm_tableS1.xls28 KB Dəstəkləyici məlumat elementi

Nəşriyyatçı müəlliflər tərəfindən verilən hər hansı dəstəkləyici məlumatın məzmununa və ya funksionallığına görə məsuliyyət daşımır. İstənilən sorğu (çatışmayan məzmundan başqa) məqalə üçün müvafiq müəllifə ünvanlanmalıdır.


Videoya baxın: Bioluminescent waves: Surfers ride glowing waters off San Clemente, San Diego coasts. ABC7 (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Colm

    İnanılmaz))))))

  2. Zulujinn

    amma xoşuma gəlir... gözəl...

  3. Goltilkree

    Təbrik edirəm, bu sadəcə gözəl fikirdir.

  4. Keene

    You the abstract man

  5. Berdy

    Tamamilə sizinlə razıdır. İçində bir şey və yaxşı bir fikirdir. Mən səni dəstəkləyirəm.

  6. Tearly

    Sual pis deyil

  7. Kajiktilar

    amma xoşuma gəlir... gözəl...



Mesaj yazmaq