The Vibrio fischeri se on valoa säteilevä bakteeri kalmarin bioluminesoivassa elimessä. Vastineeksi bioluminesoiva kalmari tarjoaa sinulle suojaa ja ravinteita. Tämä on hyvä esimerkki syombioosista, jonka voimme löytää eläinkunnasta.
Hyödyllisillä mikrobeilla on kriittinen rooli tarttuvien organismien, myös ihmisten, terveydelle.
Mikro -organismit kykenevät asuttamaan minkä tahansa elinympäristön, syvimmistä merivesistä nisäkkäiden ruoansulatuskanavaan.
Monissa organismin ja bakteerin välisissä vuorovaikutuksissa syntyy symbioosi, jossa molemmat lajit hyötyvät. Kuten mikrobiotan tai mikrobiomin tapauksessa.
Sitten, symbioosi on hyvin yleinen ilmiö eläinmaailmassa. Seuraavaksi kerromme sinulle kummallisen tapauksen bakteerien välisestä keskinäisestä suhteesta Vibrio fischeri ja Havaijin bioluminesoiva kalmari (Euprymna scolopes).
Vibrio fischeri
V. fischeri on perheeseen kuuluva meribakteeri Vibrionaceae, että se löytyy ilmaiseksi tai liittyy isäntään. On olemassa erilaisia bioluminesoivia kantoja, jotka muodostavat keskinäiset suhteet kalmariin ja joihinkin merikaloihin.
Usein, V. fischeri sitä käytetään malliorganismina symbioottisten bakteerien aineenvaihdunnan roolin tutkimiseen.
Koorumin tunnistaminen (QS)
Kuten tiedätte, bakteerit ovat yksisoluisia olentoja. Vuosia sitten ajateltiin, että he suorittivat vain yksinkertaisia ja yksilöllisiä prosesseja. Mutta siitä huolimatta, voivat olla vuorovaikutuksessa kollektiivisesti, ikään kuin ne olisivat monisoluisia organismeja. Tällä tavalla ne koordinoivat prosesseja, kuten bioluminesenssi, muodostuminen biofilmejä, solujen kehitys ja erilaistuminen tai virulenssi.
Koorumin tunnistaminentai koorumityyppinen mekanismi on esimerkki bakteerien välisestä viestinnästä.
Se perustuu ympäristösignaalin tai aineen havaitsemiseen ja reaktioon mainittuun muutokseen täydellisen sopeutumisen ja selviytymisen saavuttamiseksi geeniekspression muutosten avulla.
Joten tämän menettelyn avulla voidaan synkronoida bakteeripopulaation käyttäytyminen, mutta tätä varten on oltava suuri määrä bakteereja.
Siksi valon tuotanto sisään V. fischeri Sitä ohjataan QS -mekanismilla, ja jotta se voidaan suorittaa, kuten olemme jo maininneet, bakteeripopulaation on oltava suuri.
Välissä symbioosi V. fischeri Y E. scolopes
Kuten jo tiedämme, bakteereilla on kyky sopeutua monenlaisiin ympäristöihin, kiitos siitä, että he havaitsevat ympäristönsä ja reagoivat siihen.
Tätä varten he tunnistavat solunulkoiset signaalit ja aktivoivat solunsisäiset reitit, mikä johtaa aktivointimekanismeihin geeniekspression säätelemiseksi.
Symbioosin alku
Kolonisaatiovaihe on kriittinen askel symbioosin luomiseksi.
Kun munat kuoriutuvat, kuoriutuvat E. scolopes he eivät esitä näitä bakteereja sisällä, mutta ne saavat ne meriympäristöstä muutaman tunnin kuluessa. Siitä lähtien he ylläpitävät symbioosia koko elämänsä ajan.
Valoelimet (kevyt urut) eivät altistu suoralle kosketukselle meriveden kanssa, niin E. scolopes tuulettaa veden ja mahdolliset bakteerisolut tähän elimeen.
Lisäksi sillä on fysiologia, joka mahdollistaa maahantulon ja pysyvän kolonisaation V. fischeri. Samalla se sulkee pois kaikki muut meressä esiintyvät lajit.
Lähde: Pinterest
Kuljetettaessa merivedestä valoa säteilevään elimeen Näiden bakteerien on läpäistävä eri mikroympäristöt isännän sisällä. Toisaalta niiden on voitettava erilaiset kemialliset signaalit, mikä takaa näiden bakteerien erityisen kolonisaation.
Bakteerit V. fischeri kulkevat valoelimen kanavien läpi ja siirtyvät kohti kryptoja, jossa kolonisaatio on vakiintunut.
Näissä krypteissä niiden on saavutettava korkea solutiheys ja tuotettava valoa. Silmät, joita esiintyy kevyen elimen kudosten lisäyksissä, auttavat ohjaamaan bakteerit niiden pinnalle.
Mitä hyötyä on bioluminesoivasta kalmarista ja V. fischeri?
V. fischeri Nämä meribakteerit asuttavat näiden pääjalkaisien bioluminesoivan elimen. Siellä he muodostavat symbioottisen suhteen:
- yön aikana bakteerit suojataan kapealla alueella, jossa ne myös saavat tarvitsemansa ravintoaineet;
- Sillä välin, kalmari käyttää populaation tuottamaa valoa V. fischeri jäädä huomaamatta saalistajista, koska sillä hetkellä se simuloi kuun valoa, ja silloin se hyödyntää sitä ruokkiessaan.
Kalmari karkottaa joka päivä aamunkoitteessa 95% symbiontibakteeripopulaatiosta ympäristöön. Loput, jotka ovat pysyneet valossa, käyttävät tilaisuutta lisääntyä.
Sillä välin, eläin on haudattu hiekkaan koko päivän. Yöllä bioluminesoiva kalmari nousee esiin ja bakteeripopulaatio on jo kasvanut tarpeeksi tuottamaan valoa.
Bakteereita elämän ymmärtämiseksi
Tämän symbioottisen vuorovaikutuksen tutkimusta on käytetty mallina isäntä-mikro-organismin vuorovaikutuksen ymmärtämiseksi viime vuosikymmeninä. Lisäksi se auttaa ymmärtämään, miten symbioosi toimii kolonisaation alkuvaiheista eläimen loppuelämään.
Lopuksi on mielenkiintoista korostaa, kuinka tämän mikroskooppisen maailman muodostavilla bakteereilla on perustavanlaatuinen tehtävä eläinvaltakunnassa. On totta, että ne aiheuttavat lukuisia infektioita ja sairauksia, mutta Se lakkaa hämmästyttämästä meitä siitä, missä määrin ne ovat välttämättömiä elämälle.
Kansi: Bioluminesoiva kalmari Tojama (Japani) | Pinterest.
