Dictyostelidy jsou skupinou buněčných slizových plísní neboli "sociálních améb". Jsou to velmi neobvyklé eukaryotní organismy. Po většinu svého života žijí jako samostatné buňky. V těžkých dobách se pak spojují, aby se rozmnožily jako plodnice. Plodnice produkuje spory s ochrannými stěnami. Ty přežívají a otevírají se v lepších časech. Tyto organismy jsou tedy jednobuněčné i mnohobuněčné.

Životní cyklus

Jako samostatné améby se normálně živí a dělí. Většinou se živí půdními bakteriemi. Když se zásoby potravy vyčerpají, spojí se a vytvoří něco jako slimáka. Slimák má určitou přední a zadní část. Reaguje na světelné a teplotní rozdíly a má schopnost pohybu. Za vhodných podmínek se ze slimáka stane sporokarp (plodnice). Na stopce se nachází jedna nebo více kuliček výtrusů. Tyto spory jsou neaktivní buňky chráněné pevnými buněčnými stěnami. Jakmile je k dispozici potrava, stávají se z nich nové améby.

Životní cyklus lze shrnout do hlavních fází:

  • Vegetativní buňky (myxaméby) – jednotlivé améby žijí, pohybují se a fagocytují bakterie.
  • Agregace – při úbytku potravy buňky uvolňují a detekují signální molekuly (typicky cyklický AMP u druhu Dictyostelium discoideum), čímž se shlukují do agregátů.
  • Slizák (pseudoplasmodium) – agregované buňky tvoří pohyblivý útvar připomínající slimáka, který se orientuje podle světla a teploty a přemisťuje se na vhodné místo.
  • Kulminace a tvorba plodnice – část buněk diferencuje na stélku (stopku) a část na spory; stopkové buňky obvykle hynou, spory přežívají v nepříznivých podmínkách.
  • Germinace – po zlepšení podmínek spory klíčí a vznikají nové myxaméby.

Sociální chování, diferenciace a altruismus

Dictyostelidy jsou cenným příkladem přechodu mezi jednobuněčným a mnohobuněčným způsobem života. Během agregace a vývoje dochází k rozdělení osudu buněk na prestalk (stalkové) a prespore (sporové) linie. Některé buňky se obětují, aby vytvořily nosnou stopku, což je chování interpretované jako forma altruismu. Tento proces zahrnuje regulované signální dráhy, diferenciaci a i programované buněčné smrti u buněk tvořících stopku.

Dále se zkoumá fenomén „cheatování“ (buňky, které se snaží vyhnout oběti stát se stopkovými buňkami) a mechanismy rozpoznání příbuznosti mezi buňkami, které omezují možnost, aby „cizí“ buňky profitovaly z obětavosti ostatních.

Dictyostelium jako modelový organismus

Dictyostelium se používá jako modelový organismus v molekulární biologii a genetice. Je studováno jako příklad buněčné komunikace, diferenciace a programované buněčné smrti. Výzkum týkající se Dictyostelium je k dispozici on-line na adrese dictyBase.

Konkrétní oblasti, kde Dictyostelium přispělo k vědě:

  • chemotaxe a signální dráhy (např. role cyklického AMP),
  • mechanismy pohybu a přestavby cytoskeletu,
  • genetika buněčné diferenciace a regulace genové exprese během vývoje,
  • studium programované buněčné smrti a autofagie,
  • interakce host–patogen (používá se i jako model pro fagocytózu a imunitní reakce).

Prakticky je Dictyostelium výhodné díky krátkému životnímu cyklu, snadné kultivaci na médiích s bakteriemi, možnosti genetických manipulací (mutace, vložení genů) a plně sekvenovanému genomu. Databáze dictyBase poskytuje genové anotace, experimentální data a nástroje pro komunitu výzkumníků.

Taxonomie a zástupci

Do skupiny dictyostelidů patří několik rodů a druhů; nejznámějším zástupcem je Dictyostelium discoideum, který se nejčastěji používá v laboratořích. Taxonomie dictyostelidů se v průběhu času upřesňuje díky molekulárním datům.

Ekologický význam

Dictyostelidy hrají v půdních ekosystémech roli regulátorů bakteriálních populací a podílejí se na koloběhu živin. Tím, že konzumují bakterie a recyklují organickou hmotu, ovlivňují mikrobiální společenstva a biologickou dostupnost živin v půdě.

Celkově jsou dictyostelidy zajímavé nejen pro základní biologii a evoluční otázky vzniku mnohočetnosti a altruismu, ale i jako praktické laboratorní modely pro studium buněčných procesů, které mají často paralely v buňkách vyšších eukaryot.