Tetrahymena

Tetrahymena ist eine Gattung eukaryotischer Einzeller, die dem Stamm der Wimperntierchen angehört. Arten dieser Gattung kommen in Meeren, im Süßwasser und in feuchter Erde vor. Aufgrund der besonderen Ausprägung ihres Mundapparats (Cytostom) werden sie zu den Hymenostomatida (gr. für ‚Haut-Münder‘) gezählt.

Tetrahymena
Tetrahymena thermophila
Systematik
ohne Rang: Intramacronucleata ohne Rang: Conthreep ohne Rang: Oligohymenophorea Ordnung: Hymenostomatida Familie: Tetrahymenidae Gattung: Tetrahymena
Wissenschaftlicher Name
Tetrahymena
Furgason, 1940

β-tubulin in Tetrahymena.

ZweiTetrahymena-Zellen mit komplementären Paarungstypen bei der sexuellen Konjugation, dabei Kerne auszutauschend.

Aufbau

Die Arten der Gattung Tetrahymena sind 30 bis 60 μm groß und allseitig von einer holotrichen Ciliatur bedeckt. Das heißt, der ganze Körper ist von Wimpern überzogen, wodurch auch ihr Übergattungsname Wimperntierchen (von Cilien alias Wimpern) zu erklären ist. Die Ciliatur dient der Fortbewegung und ist extrem empfindlich gegenüber sensorischen (Sinnes-)Reizen. Der Organismus weist den gleichen Oralapparat (Zellmund, Cytostom) wie das Pantoffeltierchen auf, der erkennbar ein Viertel der vorderen Seite einnimmt. Mikroskopisch sichtbar sind die parallel angelegten, von Cilien bedeckten, vier Häutchen, die den Mund kennzeichnen. Die Tetrahymena haben dieser Struktur ihren Namen zu verdanken (gr.: tetra- = ‚vier‘).

Wie andere Wimperntierchen besitzt auch diese Gattung den, zur Exkretion benötigten, Cytoprokt (oder Zellafter). Tetrahymena-Arten weisen die typischen Merkmale einer eukaryotischen Zelle auf, wie beispielsweise endoplasmatisches Reticulum, Lysosom und Ribosom.

Genetische Besonderheiten

Die für die Gattung Tetrahymena wie für alle Wimpertierchen kennzeichnende genetische Besonderheit ist der Kerndimorphismus. Die Organismen besitzen jeweils einen Mikro- und einen Makronukleus. Während im diploiden Mikronukleus die DNA sitzt, beinhaltet der Makronukleus die neu geordnete RNA-Interferenz (RNAi).

Die Atmungskette in den Mitochondrien (zumindest) der Spezies T. thermophila weicht von der anderer Eukaryoten ab.

Modellorganismen

Die Arten Tetrahymena thermophila and T. pyriformis werden als Modellorganismen genutzt.T. thermophila wurde beispielsweise genutzt, um Tubulin-Hemmstoffe zu entwickeln. Diese Eiweiße sind für die Zellteilung der Eukaryoten nötig. Man hofft, solche Hemmstoffe als Mittel gegen Parasiten aus der Gruppe der Apicomplexa (etwa die Malaria-Erreger Plasmodium sp. und Toxoplasmose-Erreger Toxoplasma gondii), aber auch gegen menschliche Tumorzellen verwenden zu können.

Arten

Artenliste (Auswahl):

• Tetrahymena americanis
• Tetrahymena asiatica
• Tetrahymena australis
• Tetrahymena pyriformis
• Tetrahymena thermophila
• Tetrahymena tropicalis
• Tetrahymena vorax

Einzelnachweise

1. Lexikon der Biologie in acht Bänden, Vierter Band, Breisgau: Verlag Herder Freiburg, 1985
2. Eric S. Cole: The Tetrahymena Conjugation Junction. National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine, abgerufen am 21. Oktober 2013 (englisch). 
3. Diethard Baron (Hrsg.): Grüne Reihe. Materialien für den Sekundarbereich II - Ausgabe 2004: Genetik. Schülerband: Materialien S II. Schrödel, Braunschweig 2004, ISBN 3-507-10910-7
4. Long Zhou, María Maldonado, Abhilash Padavannil, Fei Guo, James A. Letts: Structures of Tetrahymena’s respiratory chain reveal the diversity of eukaryotic core metabolism. In: Science, Nr. 1, 31. März 2022; doi:10.1126/science.abn7747, ResearchGate. Dazu:
   Davis Health et al.: Surprising Secret Revealed by New Technology: Respiration in Tetrahymena Is Different Than in Other Organisms. Auf: SciTechDaily vom 31. März 2022.
5. Alfred M. Elliott: Biology of Tetrahymena. Dowen, Hutchinson and Ross Inc., 1973, ISBN 978-0-87933-013-2. 
6. Natacha Gaillard Gaillard, A. Sharma, I. Abbaali, T. Liu, F. Shilliday, A. D. Cook, V. Ehrhard, A. J. Roberts, C. A. Moores, N. Morrissette, M. Steinmetz: Inhibiting parasite proliferation using a rationally designed anti-tubulin agent, in: EMBO Molecular Medicine, 18. Oktober 2021, doi:10.15252/emmm.202013818. Dazu:
   Neuer Wirkstoff gegen Parasiten , auf: EurekAlert! vom 18. Oktober 2021

Weblinks

Commons: Tetrahymena – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Weini Huang, Arne Traulsen, Benjamin Werner, Teppo Hiltunen, Lutz Becks: Dynamical trade-offs arise from antagonistic coevolution and decrease intraspecific diversity. In: Nature Communications, Band 8, Nr. 2059, 12. Dezember 2017; doi:10.1038/s41467-017-01957-8. Dazu:
  • The Costly Efforts Bacteria Use to Defend Against Predators. Auf: SciTechDaily vom 12. Dezember 2017. Quelle: Max-Planck-Institut
• Alexander Mühleip, Rasmus Kock Flygaard, Rozbeh Baradaran, Outi Haapanen, Thomas Gruhl, Victor Tobiasson, Amandine Maréchal, Vivek Sharma, Alexey Amunts: Structural basis of mitochondrial membrane bending by the I–II–III2–IV2 supercomplex. In: Nature, Band 615, S. 934–938; doi:10.1038/s41586-023-05817-y. Dazu:
  • Powerhouse Puzzle Solved: How a Massive Supercomplex in Mitochondria Shapes Cellular Respiration. Auf: SciTechDaily vom 20. Mai 2023. Quelle: Science For Life Laboratory
  • “Surprising” Findings – Scientists Identify Complete Respiratory Supercomplex. Auf: SciTechDaily vom 13. Mai 2023. Quelle: Universität Aarhus.

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