_ Modul în care polipii meduzelor lunii resping atacurile virale asupra microbiomului lor

Bacteriofagii, sau pe scurt fagii, sunt viruși care infectează bacteriile și le ucid printr-un proces de liză. Fagii pot ucide bacteriile de pe sau într-un organism gazdă multicelular, cum ar fi polipul meduzei lunii. Fagii sunt specializați în bacterii specifice și pot modifica semnificativ compoziția bacteriană a microbiomului unui polip.

Efectul fagilor asupra microbiomului și, prin urmare, fitnessul polipilor este încă în mare măsură neexplorat. Microbiologii de la Universitatea Kiel, conduși de profesorul Ruth Schmitz-Streit, au arătat pentru prima dată în experimente de laborator că polipii se regenerează rapid după infecția cu bacteriofagi.

Descoperirile sugerează că rezistența microbiomului natural al meduzei lunare. fagilor din Marea Baltică este foarte pronunțată și contribuie la cunoașterea efectului acestor mici jucători cheie adesea neglijați asupra microbiomului și, în cele din urmă, asupra aptitudinii meduzei lunare. Rezultatele au fost publicate recent în jurnalul Frontiers in Microbiology.

În stadiul de polip, animalele sunt atașate de fundul mării și își folosesc tentaculele pentru a prinde hrana din apă. Pe suprafața corpului lor peduncul se află numeroase bacterii care formează așa-numitul microbiom, care joacă un rol important în fitness-ul polipului.

În studiile anterioare, microbiologii de la Institutul de Microbiologie Generală au deja au arătat cât de important este microbiomul natural pentru reproducerea vegetativă a meduzei lunare și apărarea acesteia împotriva agenților patogeni.

Studiul lor actual a investigat modul în care microbiomul supraviețuiește unei infecții cu bacteriofagi și care sunt consecințele pentru polipi. În experimente de laborator, cercetătorii au observat că introducerea fagilor a dus la o schimbare semnificativă a formei corpului polipilor, dar numai temporar. După apărarea împotriva virusului, polipii au revenit la forma lor normală.

„După ce polipii au fost tratați cu bacteriofagi specifici, corpurile lor s-au scurtat sever și s-au rotunjit și și-au pierdut tentaculele. Acestea sunt de obicei semne ale morții polipului. Cu toate acestea, nu am văzut un singur polip mort, dimpotrivă, toți polipii s-au regenerat complet,” spune Melissa Stante, Ph.D. student în grupul de cercetare al lui Ruth Schmitz-Streit și primul autor al studiului.

Seria de teste pe polipii tratați arată recuperarea rapidă a microbiomului

O explicație pentru aceasta ar putea fi faptul că polipii sau mai precis microbiomul lor, se adaptează rapid la prezența fagilor și, prin urmare, sunt capabili să prevină deteriorarea permanentă. Oamenii de știință au prelevat probe din microbiomul polipilor pe o perioadă de cinci zile. Ei au descoperit că cel mai comun tip de bacterie, Mycoplasma, a scăzut inițial, dar și-a revenit după 24 de ore.

„În polipii meduzelor lunare din Marea Baltică, microbiomul este dominat în principal de o anumită bacterie, o bacterie Mycoplasma necultivată Acest colonizator a fost redus semnificativ la administrarea fagilor Acest lucru a permis ca alte bacterii să capete temporar dominația.

„Factorii exacti care favorizează reducerea inițială, dar și regenerarea rapidă ulterioară a Mycoplasmei. , fac acum obiectul unor cercetări ulterioare", spune PD Dr. Nancy Weiland-Bräuer. Dinamica în compoziția microbiomului a fost sincronizată cu deformarea polipilor.

Cunoașterea interacțiunii dinamice dintre meduzele lunii. , microbiomul și fagii săi contribuie la înțelegerea ciclurilor de nutrienți și elemente marine. În același timp, procesul joacă un rol esențial în înțelegerea stabilității ecosistemului și este un element de bază pentru cercetarea bolilor din ecosistemul Mării Baltice.

În plus, rezultatele vor contribui la inițiativa de cercetare „Ocean Health”, care se concentrează pe impactul sănătății și al bolilor în contextul schimbărilor climatice și al potențialelor condiții de mediu viitoare. Pe lângă lizarea bacteriilor, fagii pot face schimb de material genetic cu microorganismele gazdă, ajutând microbiomul să se adapteze la condițiile de mediu în schimbare.

„Regenerarea rapidă a formei polipului după tratamentul cu fagi pare să se coreleze cu recuperarea microbiomul natural al meduzelor lunare Acesta este un indiciu puternic că rezistența microbiomului meduzelor lunare la fagii din Marea Baltică este foarte pronunțată.

„Factorii care fac microbiomul atât de rezistent pot oferi, de asemenea, indicii importante, deoarece la modul de a proteja microbiomul sănătos la oameni. Cu toate acestea, suntem încă în stadiile relativ incipiente ale cercetării de bază”, spune profesorul dr. Ruth Schmitz-Streit, șeful grupului de cercetare.

(Fluierul)