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Investigation of a marine dinoflagellate and its photosymbiosis with flatworms
Marlis Stenzl
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
Elizabeth Hambleton
DOI
10.25365/thesis.76692
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-26158.39670.269254-3
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Marine Dinoflagellaten leisten entscheidende ökologische Dienste, indem sie Teil des Fundamentes des marinen Nahrungsnetzes bilden und in Photosymbiosen teilnehmen, welche Korallenriffe – die biodiversesten marinen Ökosysteme – erhalten. Sie können jedoch auch schädliche Algenblüten (HABs) verursachen, welche eine erhebliche Bedrohung für aquatisches Leben und menschliche Gesundheit darstellen. Die Dinoflagellaten-Gattung Amphidinium produziert Polyketide, toxische Sekundärmetaboliten, deren Akkumulation während Algenblüten zu Fischsterben sowie anderen Umweltrisiken führen kann. Diese These hat die Wachstumsdynamik des Amphidinium gibbosum Stammes Amp02 untersucht und gezeigt, dass dessen optimales Lichtniveau zwischen Photonenflussdichten von 12 bis 230 μmol m-2 s-1 liegt. Ein Verständnis dieser Dynamiken kann die Entwicklung von Kontrollstrategien für Algenblüten unterstützen, beispielsweise durch die Einschränkung der Lichtverfügbarkeit. Zusätzlich zu ihrer Rolle in schädlichen Algenblüten sind Amphidinium Dinoflagellaten Endosymbionten verschiedener mariner Heterotrophen, einschließlich der Acoela-Plattwurmgattung Waminoa. Um herauszufinden, ob die Symbiosebildung zwischen Waminoa und Amphidinium kontrolliert werden kann, habe ich aposymbiotische Waminoa entweder kultivierten Algen oder symbiotischen „Spender“ Plattwürmern ausgesetzt. Kultivierte Algen alleine resultierten in transienten Infektionen, während die Behandlung mit symbiotischen Spendern konsistent zu stabilen Assoziationen geführt hat. Ein wenig erforschter Aspekt der marinen Photosymbiose ist die potenzielle defensive Rolle der Dinoflagellaten, vermittelt durch Polyketidproduktion. In diesem Zusammenhang, haben Sandra Montaño Salazar und Ich angestrebt, eine HRES-HPLCMS/MS Methode zu entwickeln, um Polyketide in Amphidinium Kulturen und symbiotischen Waminoa Plattwürmern zu identifizieren. Obwohl wir Polyketide bisher nicht eindeutig identifizieren konnte, haben wir einen vorläufigen Arbeitsablauf etabliert, der die Grundlage zukünftiger Studien bilden wird.
Abstract
(Englisch)
Marine dinoflagellates provide crucial ecological services by forming part of the foundation of the marine food web and participating in photosymbiosis, which sustains coral reefs, the most biodiverse marine ecosystems. However, they can also cause harmful algal blooms (HABs), significantly threatening aquatic life and human health. The dinoflagellate genus Amphidinium produces polyketides, toxic secondary metabolites that can accumulate during blooms, leading to fish kills and other environmental hazards. This thesis investigated the growth dynamics of Amphidinium gibbosum strain Amp02, indicating that its optimal irradiance level ranges between photon flux densities of 12 to 230 μmol m-2 s-1. Understanding these dynamics can inform strategies for controlling blooms, such as limiting light availability. In addition to their role in HABs, Amphidinium dinoflagellates are endosymbionts of various marine heterotrophs, including the acoel flatworm Waminoa. To explore whether the symbiosis establishment between Amphidinium and Waminoa can be controlled, I exposed aposymbiotic Waminoa to either cultured algae or symbiotic “donor” flatworms. Cultured algae alone resulted in transient infections, whereas exposure to symbiotic donors consistently led to stable associations. An understudied aspect of marine photosymbiosis is the potential defensive role of dinoflagellates mediated by polyketide production. In this context, Sandra Montaño Salazar and I aimed to develop a method using HRES-HPLC-MS/MS to identify polyketides in Amphidinium cultures and symbiotic Waminoa flatworms. While definite identification of polyketides was not yet achieved, we established a preliminary workflow for metabolite identification, laying the groundwork for future studies
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Symbiose Korallenriffe Plattwürmer Photosymbiose Dinoflagellaten Defensive Symbiose Algenblüten Amphidinium Waminoa
Schlagwörter
(Englisch)
Symbiosis Coral reefs Flatworms Photosymbiosis Dinoflagellates Defensive Symbiose Algae bloom Amphidinium Waminoa
Autor*innen
Marlis Stenzl
Haupttitel (Englisch)
Investigation of a marine dinoflagellate and its photosymbiosis with flatworms
Paralleltitel (Deutsch)
Erforschung eines marinen Dinoflagellaten und dessen Photosymbiose mit Plattwürmern
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
63 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Elizabeth Hambleton
Klassifikation
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie
AC Nummer
AC17331157
Utheses ID
72935
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |