ミズクラゲのポリプはマイクロバイオームに対するウイルス攻撃をどのように撃退するのか

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わかりました！ キール大学一般微生物研究所の研究室にあるクラゲのポリプのさまざまなライフステージ。 クレジット: Nancy Weiland-Bräuer、キール大学

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キール大学一般微生物研究所の研究室にあるクラゲのポリプのさまざまなライフステージ。 クレジット: Nancy Weiland-Bräuer、キール大学

バクテリオファージ、または略してファージは、細菌に感染し、溶解プロセスを通じて細菌を殺すウイルスです。 ファージは、ミズクラゲのポリプなどの多細胞宿主生物の表面または内部の細菌を殺すことができます。 ファージは特定の細菌に特化しており、ポリープのマイクロバイオームの細菌構成を大幅に変えることができます。

ファージの影響 マイクロバイオーム したがって、 ポリープ まだほとんど解明されていません。 ルース・シュミッツ・ストライト教授率いるキール大学の微生物学者らは、バクテリオファージの感染後にポリープが急速に再生することを室内実験で初めて示した。

この発見は、バルト海からのファージに対するミズクラゲの天然のマイクロバイオームの耐性が非常に顕著であることを示唆しており、これらの見落とされがちな小さな重要な役割がマイクロバイオーム、そして最終的にはミズクラゲの適応性に及ぼす影響についての我々の知識に貢献するものである。 。 結果 は最近、雑誌Frontiers in Microbiologyに掲載されました。

ポリープはウイルス攻撃後に高い耐性を示す

ポリプの段階では、動物は海底に付着し、触手を使って水中から餌を捕らえます。 茎のある体の表面には、いわゆるマイクロバイオームを形成する多数の細菌があり、ポリープの適合性に重要な役割を果たしています。

一般微生物研究所の微生物学者らは、これまでの研究で、ミズクラゲの栄養生殖と病原体に対する防御にとって天然のマイクロバイオームがいかに重要であるかをすでに示している。

彼らの現在の研究では、マイクロバイオームがバクテリオファージの感染からどのように生き残るか、そしてポリープにどのような影響があるかを調査しました。 研究者らは室内実験で、ファージの導入によりポリープの形状に大きな変化が生じることを観察したが、それは一時的なものであった。 ウイルス防御の後、ポリープは通常の形状に戻りました。

「特定のバクテリオファージでポリープを処理した後、ポリープの体は著しく短く丸くなり、触手を失いました。これらは通常、ポリープの死の兆候です。しかし、死んだポリープは1つも見られませんでした。それどころか、すべてのポリープが再生しました」この高い復元力には私たちはまったく驚きました」とメリッサ・スタンテ博士は言います。 ルース・シュミッツ・ストライトの研究グループの学生であり、この研究の筆頭著者。

キール大学一般微生物研究所の研究室にあるクラゲのポリプのさまざまなライフステージ。 クレジット: Nancy Weiland-Bräuer、キール大学

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治療されたポリープに対する一連のテストでは、マイクロバイオームの急速な回復が示されています

これについての 1 つの説明は、ポリープ、より正確にはそのマイクロバイオームがファージの存在にすぐに適応するため、永久的な損傷を防ぐことができるということである可能性があります。 科学者たちは、5 日間にわたってポリープのマイクロバイオームをサンプリングしました。 彼らは、最も一般的な種類の細菌であるマイコプラズマが最初は減少しましたが、24 時間後に回復したことを発見しました。

「バルト海のミズクラゲのポリプでは、マイクロバイオームは主に特定の細菌、未培養のマイコプラズマ細菌によって支配されています。このコロニー形成者は、ファージが投与されると大幅に減少しました。これにより、他の細菌が一時的に優勢になることが可能になりました。」

「マイコプラズマの初期の減少だけでなく、その後の急速な再生を促進する正確な要因は、現在さらなる研究の対象となっています」とPDのナンシー・ウェイランド＝ブロイアー博士は言う。 マイクロバイオームの構成の動態は、ポリープの変形と同期していました。

ファージ、マイクロバイオーム、宿主の相互作用は生態系に連鎖的な影響を与える

ミズクラゲ、そのマイクロバイオーム、ファージの間の動的な相互作用に関する知識は、海洋の栄養素と元素の循環の理解に貢献します。 同時に、このプロセスは生態系の安定性を理解する上で重要な役割を果たし、バルト海の生態系における病気の研究の基礎となります。

さらに、この結果は、気候変動と潜在的な将来の環境条件における健康と病気の影響に焦点を当てた「オーシャンヘルス」研究イニシアチブに貢献します。 細菌を溶解することに加えて、ファージは交換することができます 遺伝物質 宿主微生物と協力して、マイクロバイオームが変化する環境条件に適応するのを助けます。

「ファージ処理後のポリプ形状の急速な再生は、ミズクラゲの自然なマイクロバイオームの回復と相関しているようです。これは、ミズクラゲのマイクロバイオームの耐性が強いことを示しています。 ファージ バルト海からの影響が非常に顕著です。

「マイクロバイオームの回復力を高める要因は、人間の健康なマイクロバイオームを保護する方法について重要な手がかりを提供する可能性もあります。しかし、私たちはまだ基礎研究の比較的初期段階にあります」と、教授のルース・シュミッツ・ストライト博士は言う。研究グループの。

詳しくは：
Melissa Stante et al、海洋バクテリオファージは、宿主の形態学に対する回復可能な効果により、アウレリア・アウリタの関連微生物叢を妨害する、Frontiers in Microbiology (2024)。 DOI: 10.3389/fmicb.2024.1356337

雑誌情報:
微生物学のフロンティア

1714504610
#ミズクラゲのポリプはマイクロバイオームに対するウイルス攻撃をどのように撃退するのか
2024-04-30 19:06:04