Riesia

Riesia
Systematik
Domäne:Bakterien (Bacteria)
Abteilung:Proteobacteria
Klasse:Gammaproteobacteria
Ordnung:Enterobacterales
Familie:Enterobacteriaceae
Gattung:Riesia
Wissenschaftlicher Name
Riesia
Sasaki-Fukatsu et al. 2006

Candidatus Riesia (oder informell kurz Riesia) ist eine vorgeschlagene Gattung von γ-Proteobakterien in der Familie Enterobacteriaceae.[1][2][3]

Die Vertreter dieser Kandidatengattung sind symbiotische Bakterien im Gewebe verschiedener Tierläuse von Primaten, insbesondere der menschlichen Kopf- und Kleiderlaus. Sie leben dort als Endocytobionten (intrazelluläre Symbionten) in speziellen Zellen (den Bakteriozyten) in der sog. „Magenscheibe“ (englisch stomach disc) auf der Bauchseite des Mitteldarms der Läuse (Bakteriom). Allerdings gilt das nur für Nymphen und erwachsene (adulte) Männchen, bei adulten Weibchen befinden sich die Bakteriozyten in den seitlichen Eileitern und am hinteren Pol der Eizellen (Oozyten), müssen also dorthin gewandert sein.[1] Wenn sich eine weibliche Laus dem fortpflanzungsfähigen Alter nähert, verlassen Riesia-Zellen die Magenscheibe und wandern in das Fortpflanzungsgewebe (Eileiter etc.) der Laus. Hier dringt Ca. Riesia in die sich entwickelnden Läuseeier ein und ermöglicht so die vertikale Übertragung von Ca. Riesia auf die nächste Lausgeneration.[3]

Ca. Riesia ist am Stoffwechsel lebenswichtiger Vitamine beteiligt, die die Läuse nicht über ihre Nahrung (Blut) aufnehmen und nicht selbst synthetisieren können. Die Rolle von Ca. Riesia im Vitaminstoffwechsel wurde von Otto Puchta bereits 1955 beschrieben.[4][3]

Weitere Details findet man auf der Webseite des Boyd Lab.[3]

Genom

Das Genom von Ca. Riesia ist klein im Vergleich zu den eng verwandten Colibakterien (Escherichia coli). Die Gene für den Vitaminstoffwechsel finden sich dabei nicht im eigentlichen Bakterienchromosom, sondern auf einem Plasmid.[3]

Eine molekularphylogenetische Analyse der 16S-rRNA-Gensequenzen zeigte, dass die Symbionten eine klar definierte Verwandtschaftsgruppe (Klade) innerhalb der Gammaproteobakterien bildeten, für die der Rang einer Gattung mit der Bezeichnung Candidatus Riesia vorgeschlagen wurde. Die Endosymbionten der menschlichen Kopf- und Kleiderlaus bilden vorschlagsgemäß eine Spezies mit der Bezeichnung Ca. Riesia pediculicola.[1]

Das Vorhandensein des Plasmids in verschiedenen Arten von Ca. Riesia lässt darauf schließen, dass das Plasmid bis zu 25 Millionen Jahre alt ist.[3]

Symbiose

Die Kleiderlaus (je nach Taxonomie als Art Pediculus humanus[1] oder als Unterart Pediculus humanus humanus[5]), die Kopflaus (Pediculus capitis[1] bzw. Pediculus humanus capitis[5]) und anderen Tierläuse als Wirte der Riesia-Bakterien benötigen zum Leben und für ihre Reproduktion Vitamin B5 (Pantothensäure). Dieses liefern ihnen die Riesia-Endosymbionten. Insbesondere alle Menschenläuse sind daher von diesem Bakterium abhängig, was Ansatzpunkte für eine Bekämpfung der Läuse liefern kann, falls die herkömmliche Behandlung nicht zum Erfolg führt.[5]

Evolution der Bakterien, Läuse und Menschen

Die einträgliche symbiotische Beziehung zwischen Tierläusen und Riesia-Bakterien besteht bereits seit Millionen von Jahren.[5] Aufgrund der molekulargenetischen Untersuchungen wurde der genetische Abstand zwischen den Riesia-Endosymbionten von Menschen- und Schimpansenläusen ermittelt. Man schätzt, dass deren Abstammungslinien sich vor 5,6 Millionen Jahren trennten. Das liefert dann einen Hinweis für den Zeitpunkt der Trennung der Abstammungslinien der Läuse und schließlich auch für den Zeitpunkt der der Abstammungslinien von Mensch und Schimpanse. Die Evolutionsrate der Nukleotidsubstitution bei Riesia wurde dabei auf 0,67 % pro Million Jahre geschätzt. Das ist 15 – 30 Mal schneller ist als frühere Schätzungen, etwa für Buchnera, den primären bakteriellen Endosymbionten in Blattläusen ergaben.[6]

Arten

Die hier angegebene Taxonomie der Gattung Riesia basiert mit Stand 7. März 2022 auf den folgenden Quellen:

Mit Anführungszeichen veröffentlichte Namen von Taxa sind nicht gültig veröffentlicht:

Familie: EnterobacteriaceaeRahn 1937 (L,N)

  • Gattung: Candidatus Riesia Sasaki-Fukatsu et al. 2006 (L,N), äquivalent: Riesia (N)[1]
    • Spezies: "Candidatus Riesia pediculicola" Sasaki-Fukatsu et al. 2006 (L,N), äquivalent: Riesia pediculicola (N)[1] – Typus (L)
      • Stamm: Candidatus Riesia pediculicola USDA (N)
    • Spezies: "Candidatus Riesia pediculischaeffi" Allen et al. 2007 (L,N), äquivalent: Riesia pediculischaeffi (N)[6][9]
      • Stamm: Candidatus Riesia pediculischaeffi PTSU (N)
    • Spezies "Candidatus Riesia pthiripubis" Allen et al. 2007 (L,N), äquivalent: Riesia pthiripubis (N)[6]
      • Stamm: Candidatus Riesia pthiripubis HPNA (N)[10]

Etymologie

Der Gattungsname Riesia ist benannt nach Erich Ries, der das System der endosymbiotischen Bakterien bei Läusen erstmals umfassend untersucht hat.[7][3] Während seiner Doktorandenausbildung veröffentlichte Ries Anfang/Mitte der 1930er Jahre mehrere Arbeiten über Symbiosen zwischen Läusen und Bakterien. Diese Arbeiten sind in den Ausgaben 1953 und 1965 des Buches "Endosymbiose von Tieren mit pflanzlichen Mikroorganismen" von Paul Buchner ausführlich beschrieben.[11][3] Erich Ries starb am 29. März 1944, drei Jahre nachdem er Professor für Zoologie an der Universität Münster geworden war.[3]

  • Das Art-Epitheton pediculicola bezieht sich auf die Gattung Pediculus humanus (Kopf- und Kleiderlaus), in deren Stamm NIID diese Bakterien als Endosymbionten gefunden wurden.[7]
  • Das Art-Epitheton pediculischaeffi verweist auf die Schimpansenlaus (Pediculus schaeffi), deren primärer Endosymbiont diese Bakterien sind.[7]
  • Das Art-Epitheton pthiripubis verweist auf die Filzlaus (Pthirus pubis), deren Endosymbiont diese Bakterien sind.[7]

Literatur und Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d e f g Kayoko Sasaki-Fukatsu, Ryuichi Koga, Naruo Nikoh, Kazunori Yoshizawa, Shinji Kasai, Minoru Mihara, Mutsuo Kobayashi, Takashi Tomita, Takema Fukatsu: Symbiotic bacteria associated with stomach discs of human lice. In: AASN Journals: ppl Environ Microbiol. Band 72, Nr. 11, S. 7349​-7352. doi:10.1128/aem.01429-06, PMID 16950915, PMC 1636134 (freier Volltext).
  2. ↑ OneZoom: Candidatus Riesia.
  3. ↑ a b c d e f g h i Riesia. Boyd Lab @ Virginia Commonwealth University (VCU).
  4. ↑ Otto Puchta: Experimentelle Untersuchungen über die Bedeutung der Symbiose der Kleiderlaus Pediculus vestimenti Burm. In: Die Naturwissenschaften, Band 41, Nr. 3, Januar 1954, S. 71–72, doi:10.1007/BF00634192; sowie: Z Parasitenkd, Band 17, Nr. 1, 1955.
  5. ↑ a b c d Läusegenom sequenziert: Tschüss ihr Viecher!. Auf: CORDIS Forschungsergebnisse der EU. Stand: 23 Juni 2010
  6. ↑ a b c Julie M. Allen, David L. Reed, M. Alejandra Perotti, Henk R. Braig: Evolutionary relationships of "Candidatus Riesia spp.," endosymbiotic enterobacteriaceae living within hematophagous primate lice. ASM Journals: Appl Environ Microbiol, Band 73, Nr. 5, 1. März 2007, S. 1659–1664; doi:10.1128/aem.01877-06, PMID 17220259, PMC 1636134 (freier Volltext).
  7. ↑ a b c d e LPSN: "Candidatus Riesia" Sasaki-Fukatsu et al. 2006 (Genus)
  8. ↑ NCBI: Candidatus Riesia, Details: "Candidatus Riesia" Sasaki-Fukatsu et al. 2006 (genus); graphisch: Candidatus Riesia, Lifemap NCBI Version.
  9. ↑ Bret M. Boyd, Julie M. Allen, Valérie de Crécy-Lagard, David L. Reed: Genome Sequence of Candidatus Riesia pediculischaeffi, Endosymbiont of Chimpanzee Lice, and Genomic Comparison of Recently Acquired Endosymbionts from Human and Chimpanzee Lice. In: G3 (Bethesda), Band 4, Nr. 11, November 2014, S. 2189​–2195; doi:10.1534/g3.114.012567, PMC 4232544 (freier Volltext), PMID 25213693, Epub 11. September 2014.
  10. ↑ NCBI: Nucleotide: txid428412[Organism:noexp].
  11. ↑ Paul Buchner: Endosymbiosis of Animals with Plant Microorganisms. In: Interscience Publ., John Wiley & Sons, New York 1965; 909 Seiten, 371 Abb., 5 Tabellen, 6 Tafeln ([1]). Dazu:
    • H. Malke: Buchbesprechung. In: Zeitschrift für allgemeine Mikrobiologie. Band 7, Nr. 2, S. 168-168, doi:10.1002/jobm.19670070219.
    • Anton Koch: Buchbesprechung. In: The Quarterly Review of Biology. Band 42, Nr. 1 (englisch).