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Happy together
characterization of the diversity and prevalence of multi-species symbioses in lucinid clams and the mechanisms promoting symbiont coexistence
Lukas Leibrecht
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
Betreuer*in
Jillian Petersen
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-13303.87108.322838-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Das friedvolle Zusammenleben von mehreren bakteriellen Partnern in tierischen Wirten ist wichtig, um eine stabile Symbiose aufrecht zu erhalten, da das Auftreten von Konkurrenz sehr wahrscheinlich ist. Metagenom Sequenzierung hat neue Einsichten in die Diversität und Verbreitung von chemosynthetischen Symbionten, die mit Vertretern der Bivalvenfamilie Lucinidae assoziiert sind, gewährt und hat weiters gezeigt, dass die Wirtsmuscheln möglicherweise von mehr als einer Symbiontenart gleichzeitig kolonisiert werden können. Zu diesen Wirtsmuschelarten gehören Ctena sp. “COE Cahuita”, Ctena imbricatula, Codakia orbicularis and Clathrolucina costata aus der Karibik, die deswegen in dieser Studie untersucht wurden. Analysen der Metagenome von Ctena sp. „COE Cahuita“ und der Erhebung der Abundanz der Symbionten in den restlichen drei Muschelarten mit digital droplet PCR haben ergeben, dass die Muscheln simultan von bis zu drei bakteriellen Arten der Gattung Candidatus Thiodiazotropha kolonisiert werden können. Zwei dieser Arten, Ca. T. endolucinida und T. taylori, wurden erst kürzlich, assoziiert mit mehreren Wirtsmuschelarten, beschrieben. Die dritte Art, Ca. T. fergusoni, die bis dato noch nicht beschrieben wurde, ist ebenfalls dazu in der Lage, mit mehreren Wirtsmuschelarten zu assoziieren. Die drei Symbionten sind durch gemeinsame, wichtige metabolische Kernfunktionen gekennzeichnet, unterscheiden sich aber in den Fähigkeiten, Stickstoff und Kohlenstoff zu verwerten. Obwohl zumindest zwei Symbiontenarten in einer einzigen Wirtsmuschel koexistieren können, sprechen die Resultate der Erhebung der bakteriellen Abundanz dafür, dass der numerisch dominante Symbiont von der Wirtsmuschelart abhängt. Schließlich haben die Experimente mit Fluorescence in-situ hybridization gezeigt, dass die koexistierenden Symbiontenarten räumlich getrennt in artspezifischen Bakteriozyten vorkommen. Diese Resultate werfen Licht auf die Mechanismen, die dafür sorgen, dass mehrere bakterielle Partner in der Mondmuschelsymbiose koexistieren können.
Abstract
(Englisch)
The peaceful coexistence of multiple bacterial partners in animal hosts is critical to maintain a stable symbiosis as competition is likely to occur. Metagenomic sequencing has generated new insights into the diversity and distribution of the chemosynthetic symbionts associated with members of the bivalve family Lucinidae, and has further revealed that lucinid hosts may be colonized by more than one symbiont species at a time. These hosts include Ctena sp. “COE Cahuita”, Ctena imbricatula, Codakia orbicularis and Clathrolucina costata from the Caribbean, therefore being investigated in this study. Analysis of the Ctena sp. “COE Cahuita” metagenomes and symbiont abundance assays of the other three host species using digital droplet PCR revealed that each host may be simultaneously colonized by up to three bacterial symbiont species from genus Candidatus Thiodiazotropha, two of which, Ca. T. endolucinida and T. taylori, have been previously reported in association with multiple lucinid species. The third, which has been named Ca. T. fergusoni, is a previously undescribed symbiont species that is similarly able to associate with multiple lucinid species. The three symbiont species share important metabolic core functions but differ in their abilities to utilize nitrogen and carbon. Although at least two symbiont species frequently coexist in a single clam host, the symbiont abundance assays indicate that the identity of the numerically dominant symbiont species is host species-dependent. Finally, fluorescence in-situ hybridization experiments revealed that the coexisting symbiont species are maintained spatially separated in species-specific bacteriocytes. These findings shed light upon the mechanisms enabling the coexistence of multiple bacterial species in the lucinid symbiosis.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Deutsch)
Lucinidae Koexistenz multi-Spezies Symbiose
Schlagwörter
(Englisch)
Lucinidae coexistence multi-species symbiosis
Autor*innen
Lukas Leibrecht
Haupttitel (Englisch)
Happy together
Hauptuntertitel (Englisch)
characterization of the diversity and prevalence of multi-species symbioses in lucinid clams and the mechanisms promoting symbiont coexistence
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
58 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Jillian Petersen
Klassifikation
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie
AC Nummer
AC16523664
Utheses ID
61798
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |
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