Os autores não têm nada a declarar.

camadas de simbiose - visualizando a térmita comunidade microbiana do intestino posterior

Layers of Symbiosis - Visualizing the Termite Hindgut Microbial Community

Jared Leadbetter nos leva para um passeio pela natureza através da diversidade de vida residentes no intestino grosso de cupim - um microambiente contendo 250 espécies diferentes encontradas em nenhum outro lugar na Terra. Jared revela que a simbiose exibida por este sistema é multi-camadas e envolve não apenas uma relação entre os cupins e seus habitantes intestino, mas também envolve uma complexa rede de simbiose entre os micróbios do intestino si.

Camadas de Simbiose - Visualizando a térmita comunidade microbiana do intestino posterior

Jared Leadbetter nos leva a um passeio pela natureza através da diversidade da vida residente no intestino posterior de cupins — um microambiente que contém 250 diferentes...

Então, às vezes digo às pessoas que, para mim, isso é um pouco como ser um ecoturista em uma versão em miniatura de Alice no País das Maravilhas, porque, quando olho para isso, sinto como se estivesse fazendo uma maravilhosa caminhada pela natureza, mesmo antes de realizar qualquer tipo de pesquisa no sistema. Bem, existem diferentes formas de observar esses micróbios por microscopia óptica. Com este microscópio, temos a capacidade de realizar microscopia de campo escuro, na qual as células aparecerão brancas ou delimitadas em branco sobre um fundo escuro.Podemos realizar microscopia de contraste de fase, na qual as células ou as bordas das células aparecerão escuras sobre um fundo cinza. Podemos realizar microscopia óptica comum, na qual não se vê quase nada, a menos que a amostra seja colorida. Porém, nesse caso, você obterá a cor real, a cor verdadeira da amostra.Portanto, se sua amostra for verde ou vermelha, você poderá realmente ver isso nas células. Também temos a capacidade de realizar algo chamado microscopia de contraste de interferência diferencial. O contraste de interferência diferencial, ao contrário de fornecer contraste em termos de branco e preto ou escuro e cinza, oferece um tipo de contraste de bordas semelhante a uma paisagem lunar, no sentido de observar a Lua com binóculos: tudo é cinza, mas, ao focar, você começa a ver as bordas com bastante nitidez.Então, configurei isso agora para observar a amostra usando este DIC. O que isso faz é fornecer texturas superficiais das células e estruturas internas das células, caso sejam grandes e possuam essas estruturas, de forma muito mais nítida. Enquanto sob um tipo diferente de microscopia, toda a célula pode parecer cinza sobre um fundo claro ou branca sobre um fundo escuro, aqui você começará a ver texturas na célula propriamente dita ou dentro da própria célula.E para muitos dos protozoários que temos, os eucariontes maiores que possuímos, isso permitirá que você veja não apenas as estruturas internas da célula, mas também, possivelmente, partículas de madeira. E então aqui, neste momento, estamos observando dois protozoários intestinais. Estes pertencem ao gênero opsis.Estes são protozoários degradadores de celulose. E agora, com este que está exatamente no centro aqui, posso ajustar um pouco para realçar um pouco desse contraste de borda. É um pouco impreciso. Ok.Oh, isso está com uma aparência magnífica. Por exemplo, este é um desses protozoários relacionados à Trichomonas, muito grandes, e está começando a formar bolhas. Está começando a adoecer.E é isso que são algumas dessas pequenas bolhas laterais. Você pode usar este DIC para obter realmente uma seção óptica. Então vou apenas avançar a partir da superfície.Você começa a ver a superfície entrando em foco. Parece estar coberta por essas linhas longas, sulcos profundos. E agora estou entrando na célula e atravessando o outro lado.E isso permite que você, se fizer isso na parte posterior da célula, veja o núcleo. Então estou aumentando, observando a superfície, agora vejo o núcleo, e agora começo a ver o outro lado. O que posso fazer é comparar com contraste de fase, o que parece bom.Este é o contraste de borda. Também apresenta boa aparência, sendo apenas uma questão de preferência. E para algumas das células mais finas, este contraste de fase apresenta melhor aspecto.Na verdade, vemos dois protostomados aqui. Um é este no centro, com essas pequenas franjas, e o outro, que parece um feixe de gravetos. E isso realmente evidencia essa imagem de contraste de interferência diferencial, que destaca bem isso.E existem alguns ajustes que você pode fazer. É um pouco como cozinhar. Você pode fazer a gosto, ou seja, observar sua amostra e fazer os ajustes necessários para ressaltar, nessa amostra específica, algumas das texturas das células.É quase empiricamente determinado. Agora vou apenas tentar encontrar alguns outros objetos dignos de observação. Isso está sendo observado em campo escuro.Agora, onde o material biológico aparece branco brilhante sobre um fundo preto, vemos grandes trifas com o estroma protista fascista menor. Os STRs estão ampliando ao redor, parecendo pequenos filamentos quase como vermes, que se movem rapidamente ao redor dessas células maiores. Assim, esses são os protozoários menores.Portanto, existem várias espécies diferentes de protozoários nesse ambiente, com tamanhos variados. Há trifas muito grandes, há triopsis de tamanho médio e, então, há bactérias longas, finas e esbeltas revestidas de estromas STRs. Assim, podemos observar alguns desses triopsis e estromas.St stroma STRs é o feixe de gravetos. Tri opsis é este pequeno organismo bonito com pequenas franjas que se movem rapidamente ao redor da célula e o trifa maior. Este é o tri opsis.Este é o único protozoário de intestino de cupim que já foi cultivado e estudado in vitro, com cerca de três ou quatro artigos PA sobre este protossoma publicados há 20 anos. Depois disso, o cultivo foi perdido e ninguém mais conseguiu cultivá-lo novamente. No entanto, os estudos realizados com este organismo estabeleceram que os protozoários fermentam celulose e xilana, que são polímeros de pentoses e hexoses presentes na madeira, e produzem acetato, hidrogênio e CO2 como produtos.Vou apenas fazer um pequeno zoom. Então, você tem alguns desses esporos. Há uma boa imagem de contraste de interferência diferencial (DIC) de um esporo API bem no centro.E você pode ver suas espiras. Uma espira regular e nítida. Vejo isso se movendo.Oh, está, está, está ainda viva, mas algumas dessas foram danificadas um pouco pelo oxigênio. Mm. Porque muitos desses organismos são envenenados pelo oxigênio. Às vezes você prepara lâminas úmidas e elas funcionam, outras vezes não.Mas, na verdade, este aqui é um verdadeiro Butte. Vou apenas observar este protozoário aqui. Há dois ou três deles aqui.Existem esses protozoários longos e esguios que parecem listrados. E você realmente percebe isso com o contraste de interferência diferencial ao observá-los. E eu sempre digo que são protozoários fascistas.E o que quero dizer com isso? Você sabe, o termo latino fasis é a palavra que descreve esse feixe de varas nas costas de uma moeda de dez centavos. E é a palavra que também descreve realmente e pluribus unum, você sabe, de muitos, há um, e é isso que eu chamo de protossoma fascista porque o próprio proteassoma é na verdade extremamente fino.E o pouco que sabemos sobre isso, estudos mostraram que este protossoma é coberto por uma camada de bactérias finas, longas e esguias. Então, é um protista eucariótico em forma de bastão longo, coberto por uma camada de bactérias semelhantes a pelos longos; aqui você vê que alguns desses pelos estão começando a desfiar um pouco e a se soltar. Mas você verá muitos desses.E funcionalmente não temos ideia do que eles fazem. Portanto, este é um exemplo de algo agradável de se observar. É inspirador no sentido de que me indica haver muitos desses protozoários aqui.Podemos analisar a filogenia do hospedeiro e das células. Sabemos qual é o protozoário e conhecemos as espécies que se ligam a ele. Mas não sabemos qual é a função nem do protozoário nem dessas bactérias.Qual é a fisiologia deles? O que eles comem? O que eles produzem?Como eles interagem com os outros micróbios? Como esses produtos afetam os outros micróbios ou o hospedeiro? E, portanto, funcionalmente não sabemos onde eles se encaixam no quebra-cabeça.Presumivelmente, todas as células que estamos observando aqui e que são abundantes são simbiontes envolvidas na mutualidade. Ou seja, são microrganismos benéficos que realmente fornecem algo ao sistema e/ou ao hospedeiro. Mas, neste caso, o diabo está nos detalhes.E na verdade não podemos afirmar, não podemos afirmar com certeza. E eu realmente não tenho uma hipótese concreta sobre o que esses organismos fazem. Quero dizer, é interessante porque os protozoários fascistas estão cobertos por bactérias eles mesmos.Então é como se fossem camadas sobre camadas de simbiose. E enquanto alguns dos outros protozoários mostram que englobaram partículas de madeira no citoplasma ou na célula, nesses não há evidência de que estejam englobando partículas de madeira.Então, não é que estejam, você nem pode realmente dizer, ah, eles estão degradando madeira. Eu não sei se estão degradando madeira de fato. E mais provavelmente estão posicionando essas bactérias em algum lugar nos intestinos, onde as bactérias podem fazer algo e talvez alimentar o protozoário, exemplos de outras simbioses dentro de simbioses.Se observarmos este tricônifo, o protozoário maior que estamos analisando aqui é uma espécie de trifa achatada. E podemos ver que ele possui essas longas estriações que se estendem da extremidade anterior até a posterior. Mas se observarmos com um pouco mais de atenção, veremos pequenos pontos pretos na extremidade frontal.Esses também são bactérias. E este protozoário possui simbiose ecto e endo. Ele é coberto por uma camada de bactérias em sua superfície, mas também contém bactérias no interior da célula.E novamente, não temos qualquer compreensão da fisiologia dessas bactérias na superfície ou no interior. Temos alguma noção de que esses protozoários fermentam celulose e xilana, mas não sabemos onde essas bactérias se encaixam nesse quadro. Portanto, estamos deixando escapar algo fundamental.Então, eu adoro o sistema porque há muita diversidade e muita atividade, e aprendemos muito. Mas, na verdade, acho que sabemos muito menos do que achamos saber mais.

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Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

California Institute of Technology - Caltech.  Jared Leadbetter nos leva para um passeio pela natureza através da diversidade de vida residentes no intestino grosso de cupim - um microambiente contendo 250 espécies diferentes encontradas em nenhum outro lugar na Terra. Jared revela que a simbiose exibida por este sistema é multi-camadas e envolve não apenas uma relação entre os cupins e seus habitantes intestino, mas também envolve uma complexa rede de simbiose entre os micróbios do intestino si.

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