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The search for Candidatus Endoriftia persephone in skin and tubes of adult Riftia pachyptila and Tevnia jerichonana
Annika Janina Buck
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Monika Bright
DOI
10.25365/thesis.30296
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29618.13298.897862-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Seit der Entdeckung der Tiefseehydrothermalquellen wurde die Symbiose in Vestimentifera umfassend untersucht, aber nur ein Bruchteil der Studien befasst sich mit der Symbionten- Transmission. Die beiden eng verwandten Röhrenwürmer Riftia pachyptila und Tevnia jerichonana haben weder einen Mund, noch einen Verdauungstrakt, sind aber stattdessen von dem Symbionten Canditatus Endoriftia persephone abhängig, der ein chemolitho-autotrophes schwefeloxidierendes Gammaproteobakterium ist, welches in einem speziellen Organ, dem Trophosom beherbergt wird. Der Symbiont wird in jeder neuen Wirtsgeneration während eines kurzen Zeitfensters horizontal über die Haut der juvenilen Larve aufgenommen. In ausgewachsenen Röhrenwürmer wurde der Symbiont nur noch im Trophosom gefunden, wobei eine längere Infektionszeitspanne oder ein verlassen des Symbionten aus dem Wirt seither nicht beobachtet werden konnte, wie beispielsweise beim Tintenfisch Eurpymna scolopes, welcher seine Symbionten täglich in großen Mengen freisetzt. Um die Infektionszeit durch den Symbionten besser einzuschätzen und gleichzeitig die Infektion anderer Bakterien auszuschließen, wurde in dieser Studie die genetische microbielle Diversität und Unterschiede in der Röhre und in der Haut von ausgewachsenen und gleichzeitig vorkommenden Riftia pachyptila und Tevnia jerichonana untersucht. In dieser Studie wurde die 16S rRNA des Symbionten mittels PCR, Denaturierende Gradienten-Gelelektrophorese (DGGE), Terminale Restriktionsfragmentlängenpoly- morphismus (T-RFLP) untersucht. Eine genauere Lokalisierung des Symbionten innerhalb der verschiedenen Geweben wurde mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) durchgeführt. Der Symbiont wurde nicht nur im Trophosom gefunden, sondern auch in der Haut mittels DGGE und in der Haut ausgewachsener Riftia mittels FISH. Desweiteren wurde der Symbiont in beiden Arten der ausgewachsenen Röhrenwüremer in der Röhre mittels DGGE und T-RFLP gefunden. Dieses Ergebnis deutet entweder darauf hin, dass eine längere Symbionten Infektion stattfindet die nicht nur auf das juvenile Stadium beschränkt ist oder darauf, dass der Symbiont in der Lage ist aus dem adulten Wirt zu entkommen. Überraschenderweise wurde ein weiteres Bakterium aus der Klasse der Mollicutes hauptsächlich in der Haut von Riftia mittels DGGE gefunden, allerdings wurde es nicht in der Haut oder anderen Gewebeschichten von Tevnia gefunden. Mollicutes ist ein von seinen Wirten abhängendes Bakterium und ist für seine krankheitsverursachende Wirkung in anderen Organismen zum Beispiel Mycoplasma in Menschen bekannt, allerdings kommt er auch als nutzbringend für seinen Partner in mehreren Symbiosen vor zum Beispiel Mesoplasma in Insekten. Die Rolle, die Mollicutes in Riftia übernimmt muss noch untersucht werden jedoch liegt eine für Riftia vorteilhafte Wirkung nahe, da Mollicutes in über 80% der untersuchten Proben gefunden wurden.
Abstract
(Englisch)
Since the discovery of the deep-sea hydrothermal vents the symbiosis in Vestimentiferan tubeworms has been studied extensivly, but only a few studies focus on the symbiont transmission. The two closely related tubeworms Riftia pachyptila and Tevnia jerichonana do not have a mouth or digestive tract. Instead they rely on the symbiont Canditatus Endoriftia persephone a chemolithoautotrophic, sulfur-oxidizing gamma proteobacteria, which is harboured in a specialized organ, the trophosome. The symbiont transmission is horizontally through the skin and has to be anew in each host generation during a short time frame in which the juvenile tubeworm larvae settles. In adult tubeworms the symbiont was only found in the trophosome, but a longer time frame in the transmission or a symbiont release from the tubeworm hosts has never been detected so far, like in the squid Euprymna scolopes, which release their symbionts daily. To define the transmission time and simultaneous exclude the infection by other bacteria in adults this study focuses on the genetic microbial diversity and differences in the tube and the skin of the co-occurring adult species Riftia pachyptila and Tevnia jerichonana. In this study, the symbiont 16S rRNA was analyzed by PCR, denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) and fluorescence in situ hybridization (FISH) was applied to localize the symbiont in different tissues. The symbiont was found not only in the trophosome, but also in the skin by DGGE and in adult Riftia by FISH. The symbiont was also found in the tube by DGGE and T-RFLP of both adult tubeworm species This result suggests either a longer symbiont transmission, which is not only limited to the juvenile stage, or the fact that the symbiont is able to escape from their adult hosts. Surprisingly, another bacterium of the class of Mollicutes was found by DGGE mainly in the skin of Riftia but not in the skin or other tissues of Tevnia. Mollicutes bacteria are dependent on their hosts and Mollicutes is very well known for their disease-causing role in other organisms for example Mycoplasma in humans. Nevertheless, Mollicutes bacteria also occur as a beneficial partner in several symbioses for example Mesoplasma in insects. The role of Mollicutes in Riftia is going to be analysed here, whereas a beneficial role for Riftia cannot be excluded, as Mollicutes could be detected in about 80% of the samples analized.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Riftia pachyptila Tevnia jerichonana horizontal transmission hydrothermal vents
Schlagwörter
(Deutsch)
Riftia pachyptila Tevnia jerichonana horizontale Transmission hydrothermale Quellen
Autor*innen
Annika Janina Buck
Haupttitel (Englisch)
The search for Candidatus Endoriftia persephone in skin and tubes of adult Riftia pachyptila and Tevnia jerichonana
Paralleltitel (Deutsch)
Nachweis von Candidatus Endoriftia persephone in Haut und Röhre ausgewachsener Riftia pachyptila und Tevnia jerichonana
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
37 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Monika Bright
Klassifikation
42 Biologie > 42.94 Meeresbiologie
AC Nummer
AC11315138
Utheses ID
27013
Studienkennzahl
UA | 444 | | |