Napredne genetske tehnike i mikroskopija nude nove uvide u anaerobnu simbiozu cilijata i metanogena

Napredne genetske tehnike i mikroskopija nude nove uvide u anaerobnu simbiozu cilijata i metanogena

Nedavna studija je otkrila kritične detalje o povezanosti između anaerobnih cilijata i metanogenih arheja, odnosa koji fascinira naučnike više decenija. Istraživači sa Prirodno-matematičkog fakulteta, Univerziteta Charles i Univerziteta Rhode Island koristili su napredne genetske tehnike i mikroskopiju da proučavaju ovaj odnos kod 32 vrste slobodnoživućih anaerobnih trepavica, prvenstveno iz reda Metopida.

Nalazi, objavljeni u časopisu ISME Journal, ističu ranije nepoznate obrasce specifičnosti domaćin-simbiont, pružajući uvid u složenu interakciju između ovih mikroorganizama.

Istraživanje, koje je koristilo i Sanger i Illumina sekvenciranje za analizu gena 16S rRNA, otkrilo je da svaka vrsta cilijata ima dominantnu populaciju metanogenih simbionta, posebno iz rodova Methanobacterium, Methanoregula ili Methanocorpusculum. Ova snažna specifičnost sugeriše da taksonomija trepavice domaćina, kao i njeno okruženje – bilo morsko, bočato ili slatkovodno – igra ključnu ulogu u određivanju koja metanogena vrsta je prisutna.

Štaviše, inovativna eksperimentalna postavka studije uključivala je koegzistirajuće parove različitih vrsta trepavica, koje su prirodno i veštački zajedno kultivisane. Uprkos ovim veštačkim uslovima, istraživači su primetili izuzetnu stabilnost u odnosu domaćin-metanogen tokom kratkih vremenskih perioda, bez dokaza o razmeni simbionata između domaćina. Međutim, tokom dužih evolucionih perioda, istraživači su otkrili da metopidi mogu povremeno zameniti svoje metanogene partnere.

„Ova studija pruža jasnije razumevanje o tome kako su anaerobne cilijate razvile mešani način prenosa kako bi održale i zamenile svoje simbionte tokom vremena“, rekli su Ivan Čepička i Daniel Mendes-Sančez, vodeći istraživači studije.

„Ovi nalazi pomažu da se objasni kako ovi cilijati nastavljaju da napreduju u okruženjima siromašnim kiseonikom, nudeći uzbudljive nove perspektive na ekološke i evolucione mehanizme koji pokreću mikrobnu simbiozu između prokariota i protista.“

Ovo istraživanje označava značajan napredak u oblasti mikrobne ekologije, bacajući svetlo na specifičnost i vernost anaerobne asocijacije cilijat-metanogen, istovremeno naglašavajući potencijal za evolucionu fleksibilnost u ovim odnosima.