Vědci poodhalili metabolickou kapacitu prvoka z termitů a jeho přidružených bakterií
Aktuality — 11.09.2019

Vědci poodhalili metabolickou kapacitu prvoka z termitů a jeho přidružených bakterií

Vědcům z Přírodovědecké fakulty UK-BIOCEV (Sebastian Treitli a Vladimír Hampl) se ve spolupráci s kolegy z University of British Columbia podařilo osekvenovat genom jedné izolované buňky prvoka Streblomastix strix, jejíž povrch obývala populace nejméně osmi různých blízce příbuzných druhů či kmenů bakterií ze skupiny Bacteroidetes. Na základě získaných dat zrekonstruovali metabolismus v tomto komplexním symbiotickém systému. Publikaci zveřejnil odborný časopis PNAS.

Genová výbava jednotlivých partnerů naznačuje, že enzymy sekretované bakteriemi do okolí zahajují štěpení celulózy na jednoduché cukry. Bakterie jsou také schopny fixovat plynný dusík a syntetizovat většinu aminokyselin a kofaktorů. Prvok pravděpodobně využívá jednoduché cukry vzniklé degradací celulózy v jeho okolí pro svůj energetický metabolismus a může dále získávat aminokyseliny, vitamíny a kofaktory pomocí občasné fagocytózy svých povrchových symbiontů. Je zajímavé, že většina bakterií postrádá enolázu, což je enzym nezbytný pro jejich centrální metabolismus (glykolýzu). Autoři spekulují, že prvok jim enolázovou aktivitu poskytuje a tím si své bakteriální partnery udržuje pod kontrolou.

Fluorescenční značení protáhlého jádra prvoka (modrá) a třech typů povrchových bakterií (ostatní barvy)

Nižší termiti vytvářejí složité symbiotické vztahy s prokaryoty a prvoky, kteří jim pomáhají trávit dřevo. Pro termity je to otázka života a smrti, protože bez střevních mikrobů nepřežijí. Prvoci žijících ve střevech termitů obvykle vstupují do těsných symbiotických vztahů s různými prokaryoty, kteří obývají jejich cytoplasmu nebo povrch. Tvar buněk prvoků je v některých případech tomuto soužití přizpůsoben a vzniká tak prostorově strukturovaný superorganismus. Této komplexní symbióze mezi termity, prvoky a prokaryoty stále dostatečně nerozumíme, role jednotlivých členů je nejasná a pravděpodobně se liší případ od případu.

Buňka Streblomastix strix se čtyřmi bičíky a bakteriemi na povrchu.
 

Odkaz na publikaci: Sebastian C. Treitli, Martin Kolisko, Filip Husník, Patrick J. Keeling, Vladimír Hampl: Revealing the metabolic capacity of Streblomastix strix and its bacterial symbionts using single-cell metagenomics Proceedings of the National Academy of Sciences Sep 2019, 201910793; DOI: 10.1073/pnas.1910793116

Příčný řez ukazující hvězdicovitý tvar buňky prvoka, který vytváří hluboké zářezy obývané bakteriemi (elektronová mikroskopie).

 Oficiální stránky partnerského projektu MICOBION

Aktuality — Další články