Nasuia deltocephalinicola

Nasuia deltocephalinicola, как сообщалось в 2013 году, имеет самый маленький геном из всех бактерий, с 112,091 нуклеотидами. Для сравнения: в геноме человека 3,2 миллиарда нуклеотидов. Второй по величине геном бактерий содержит 139 000 нуклеотидов. Хотя N. deltocephalinicola имеет наименьшее количество нуклеотидов, у нее больше кодирующих белок генов (137), чем у некоторых бактерий.

N. deltocephalinicola была обнаружена, когда цикадки и другие флоэмы и ксилемные питающиеся насекомые были исследованы на эндосимбиотические бактерии. Флоэма и ксилема растений богаты углеводами (в форме сахарозы ), но не имеют липидов и белков. Липиды можно синтезировать из углеводов; однако белкам требуется азот, который обычно не встречается в растительном соке. N. deltocephalinicola вместе с другими бактериальными эндосимбионтами помогает насекомым, синтезируя 10 незаменимых аминокислот, которые в противном случае у них не было бы. Единственные насекомые, которые могут извлечь выгоду из этих отношений, - это насекомые из подотряда Sternorrhyncha, которые питаются флоэмой, и насекомые из подотряда Auchenorrhyncha, которые питаются ксилемой. N. deltocephalinicola может синтезировать две незаменимые аминокислоты, необходимые этим насекомым. N. deltocephalinicola использует кодон UGA в своей ДНК для указания триптофана вместо стопа, как у большинства других организмов.

Предполагается, что симбиотические отношения между N. deltocephalinicola и цикадкой возникли по крайней мере 200 миллионов лет назад, когда цикадки и плевки разошлись эволюционно. Это утверждение подтверждается тем фактом, что ближайшим бактериальным родственником является N. deltocephalinicola, который играет ту же роль для плевательниц, что и N. deltocephalinicola у цикад. Курицы в ответ дают им убежище в виде специализированного органа в их брюшной полости, называемого бактериомом, который у них есть по обе стороны от брюшко. В этих органах могут находиться многие типы бактерий, хотя бактерии полностью отделены друг от друга и находятся в разных частях бактериома.

N. deltocephalinicola - облигатный эндосимбионт - он не может развиваться, не будучи цикадкой. Одна из причин этого заключается в том, что N. deltocephalinicola больше не использует гены, необходимые для синтеза АТФ посредством окислительного фосфорилирования. Предполагается, что это связано с высокой концентрацией сахарозы, обнаруженной в ксилеме и флоэме растений.