The Vibrio fischeri see on valgust kiirgav bakter kalmaari bioluminestsentsorganis. Vastutasuks pakub bioluminestseeruv kalmaar teile kaitset ja toitaineid. See on hea näide sünombioosist, mida võime leida loomariigist.
Kasulikud mikroobid mängivad kriitilist rolli nende nakatunud organismide, sealhulgas inimeste, tervises.
Mikroorganismid on võimelised koloniseerima mis tahes elupaika, sügavamatest merevetest imetajate seedetraktini.
Paljudes organismi ja bakteri vahelistes interaktsioonides luuakse sümbioos, kus mõlemad liigid saavad kasu. Nagu mikrobioota või mikrobiomi puhul.
Siis, sümbioos on loomamaailmas väga laialt levinud nähtus. Järgmisena räägime teile kummalisest juhtumist bakterite vaheliste vastastikuste suhete kohta Vibrio fischeri ja Hawaii bioluminestseeruv kalmaar (Euprymna scolopes).
Vibrio fischeri
V. fischeri on merebakter, mis kuulub perekonda Vibrionaceae, seda selle võib leida tasuta või seostada hostiga. On erinevaid bioluminestseeruvaid tüvesid, mis loovad vastastikuseid suhteid kalmaaride ja mõne merekalaga.
Sageli, V. fischeri seda kasutatakse näidisorganismina sümbiootiliste bakterite metabolismi rolli uurimiseks.
Kvoorumi tuvastamine (QS)
Nagu te juba teate, on bakterid üherakulised olendid. Aastaid tagasi arvati, et nad viivad läbi ainult lihtsaid ja individuaalseid protsesse. Kuid sellegipoolest, suudavad kollektiivselt suhelda, nagu oleksid nad mitmerakulised organismid. Sel viisil koordineerivad nad selliseid protsesse nagu bioluminestsents, moodustumine biokile, rakkude areng ja diferentseerumine või virulentsus.
Kvoorumi tuvastaminevõi kvoorumitüüpi mehhanism on näide bakteritevahelisest suhtlusest.
See põhineb keskkonna signaali või aine avastamisel ja reageerimisel nimetatud modifikatsioonile, et saavutada täielik kohanemine ja ellujäämine geeniekspressiooni muutuste kaudu.
Seega võimaldab see protseduur sünkroniseerida bakteripopulatsiooni käitumist, aga selleks peab olema suur hulk baktereid.
Seetõttu valguse tootmine aastal V. fischeri Seda kontrollib QS -mehhanism ja selle teostamiseks, nagu me juba mainisime, peab olema suur bakterite populatsiooni tihedus.
Sümbioos vahel V. fischeri Y E. scolopes
Nagu me juba teame, bakteritel on võime kohaneda väga erinevate keskkondadega, tänu sellele, et nad tajuvad oma keskkonda ja reageerivad sellele.
Selleks tunnevad nad ära rakuväliseid signaale ja aktiveerivad rakusiseseid radu, mis viib aktiveerivate mehhanismideni geeniekspressiooni reguleerimiseks.
Sümbioosi algus
Koloniseerimise etapp on sümbioosi loomisel kriitiline samm.
Kui munad kooruvad, kooruvad pojad E. scolopes nad ei esita neid baktereid sees, kuid nad saavad need merekeskkonnast mõne tunni jooksul. Sellest hetkest alates säilitavad nad sümbioosi kogu elu.
Valgusorgan (valgusorgan) ei puutu kokku otseses kontaktis mereveega, nii E. scolopes ventileerib selle elundi vett ja kõiki bakterirakke.
Lisaks on sellel füsioloogia, mis võimaldab sisenemist ja püsivat koloniseerimist V. fischeri. Samal ajal välistab see kõik muud meres leiduvad liigid.
Allikas: Pinterest
Transiidi ajal mereveest valgust kiirgavasse elundisse Need bakterid peavad peremeesorganismis läbima erinevaid mikrokeskkondi. Teisest küljest peavad nad ületama erinevaid keemilisi signaale, mis tagab nende bakterite spetsiifilise koloniseerimise.
Bakterid V. fischeri läbida valgusorgani kanaleid ja rännata krüptide poole, kus on asutatud koloniseerimine.
Nendes krüptides peavad nad saavutama suure rakutiheduse ja tootma valgust. Ripsmed, mis esinevad valgusorgani kudede lisandites, aitavad baktereid nende pinnale suunata.
Mis kasu on bioluminestseeruvatest kalmaaridest ja V. fischeri?
V. fischeri Just merebakterid koloniseerivad nende peajalgsete bioluminestseeruvat elundit. Kui nad seal on, loovad nad sümbiootilise suhte:
- öösel on bakterid kaitstud nišis, kust nad saavad ka vajalikke toitaineid;
- Vahepeal kalmaar kasutab populatsiooni tekitatud valgust V. fischeri märkamatuks jääda röövloomadest, sest sel hetkel simuleerib see kuu valgust ja just siis kasutab ta seda ära.
Iga päev koidikul ajab kalmaar keskkonda 95% sümbiontide bakteripopulatsioonist. Ülejäänud, mis on jäänud valgusorgani, kasutavad võimalust paljuneda.
Vahepeal loom jääb ülejäänud päevaks liiva alla mattunuks. Öösel kerkib esile bioluminestseeruv kalmaar ja bakteripopulatsioon on valguse tekitamiseks juba piisavalt kasvanud.
Bakterid elu mõistmiseks
Selle sümbiootilise koostoime uurimist on viimastel aastakümnetel kasutatud mudelina peremeesorganismi ja mikroorganismi interaktsiooni mõistmiseks. Lisaks aitab see mõista, kuidas sümbioos toimib alates koloniseerimise algusjärgust kuni looma ülejäänud eluni.
Lõpuks on huvitav rõhutada, kuidas seda mikroskoopilist maailma hõlmavatel bakteritel on loomariigis põhifunktsioon. On tõsi, et need on paljude nakkuste ja haiguste põhjuseks, See ei lakka meid hämmastamast, kuivõrd need on eluks vajalikud.
Kaas: bioluminestseeruv kalmaar firmast Tojama (Jaapan) | Pinterest.