Yazarların beyan edecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

symbiosis katmanları - termit hindgut mikrobiyal topluluk görselleştirme

Layers of Symbiosis - Visualizing the Termite Hindgut Microbial Community

Jared Leadbetter termit hindgut yaşam ikamet çeşitliliği ile bir doğa yürüyüşü için bize 250 farklı tür içeren bir mikro dünyada başka yerde bulundu. Jared çok katmanlı ve bu sistem tarafından sergilenen simbiyoz termit ve gut sakinleri arasında bir ilişki sadece içerir, ama aynı zamanda bağırsaktaki mikropların kendi aralarında simbiyoz karmaşık bir web içerir ortaya koymaktadır.

Symbiosis Katmanları - Termit Hindgut Mikrobiyal Topluluk görselleştirme

Jared Leadbetter bizi, 250 farklı... içeren bir mikro çevre olan termit arka bağırsağında yaşayan yaşam çeşitliliği boyunca bir doğa yürüyüşüne çıkarıyor.

Bu yüzden bazen insanlara bunun benim için, minyatür bir Alice Harikalar Diyarında ekoturist olmak gibi olduğunu söylerim; çünkü sisteme dair herhangi bir araştırma yapmadan önce bile buna baktığımda, bunun harika bir doğa yürüyüşü olduğunu düşünüyorum. Bu mikropları ışık mikroskopisiyle incelemenin farklı yolları vardır. Bu mikroskopla, hücrelerin koyu bir arka planda beyaz görüneceği veya beyazla çerçeveleneceği karanlık alan mikroskopisi yapma kapasitesine sahibiz.Hücrelerin veya hücre kenarlarının gri bir arka plan üzerinde karanlık göründüğü faz kontrast mikroskobisi yapabiliriz. Numune renklendirilmediği sürece pek bir şeyin görülmediği standart ışık mikroskobisi de yapabiliriz. Ancak bu yöntemle numunenin gerçek rengini elde edersiniz.Böylece, örneğiniz yeşil veya kırmızıysa, bunu hücrelerde gerçekten görebilirsiniz. Ayrıca DIC mikroskopi denilen yöntemi uygulama kapasitemiz de mevcut. Diferansiyel girişim kontrastı (DIC), size siyah ve beyaz veya koyu ve gri şeklinde kontrast vermek yerine, daha çok ay manzarası benzeri bir kenar kontrastı sağlar; yani aya dürbünle baktığınızda her yer gri görünür ancak odakladığınızda kenarları çok net bir şekilde görmeye başlarsınız.Şu anda örneği bu DIC ile incelemek üzere ayarladım. Bu yöntem, hücrelerin yüzey dokularını ve eğer büyüklerse ve bu yapılara sahiplerse hücre içi yapılarını çok daha net görmenizi sağlar. Farklı bir mikroskopi türünde tüm hücre açık bir arka plan üzerinde gri veya siyah bir arka plan üzerinde beyaz görünebilirken, burada doğrudan hücrenin üzerindeki veya hücrenin içindeki dokuları görmeye başlayacaksınız.Elimizdeki protozoaların çoğu ve daha büyük ökaryotlar için bu yöntem, sadece hücre içindeki yapıları değil, aynı zamanda belki odun partiküllerini de görmenizi sağlayacaktır. Şu anda burada iki adet bağırsak protozoasına bakıyoruz. Bunlar opsis cinsine aittir.Bunlar selüloz yıkan protozoalardır. Şu anda tam merkezde duran bu örneği kullanarak, kenar kontrastını belirginleştirmek için ayarları biraz düzenleyebilirim. Bu işlem biraz şansa bağlı. Tamam.Ah, bu harika görünüyor. Örneğin, bu trichomonas ile ilişkili çok büyük protozoonlardan biridir ve kabarcıklanmaya başlıyor. Hastalanmaya başlıyor.Yan taraftaki bu küçük kabarcıklardan bazıları işte böyle görünür. Optik bir kesit elde etmek için bu DIC'yi kullanabilirsiniz. Bu yüzden doğrudan yüzeyden giriş yapacağım.Yüzeyin odaklandığını görmeye başlıyorsunuz. Uzun çizgilerle, uzun oluklarla kaplı gibi görünüyor. Ve şimdi hücrenin içine giriyorum ve şimdi diğer taraftan geçiyorum.Ve eğer bunu hücrenin posterior kısmında yaparsanız, çekirdeği görebilirsiniz. Böylece yukarı çıkıyorum, yüzeye bakıyorum, şimdi çekirdeği görüyorum ve şimdi diğer tarafı görmeye başlıyorum. Yapabileceğim şey, faz kontrastı ile karşılaştırmaktır; iyi görünüyor.Bu, kenar kontrastıdır. Bu da iyi görünür ve bu tamamen bir tercih meselesidir. Bazı daha ince hücreler için bu faz kontrastı daha iyi görünmektedir.Burada aslında iki protosom görüyoruz. Biri merkezdeki şu küçük saçaklı olan, diğeri ise bir çubuk demetine benzeyen. Bu DIC görüntüleme, bu durumu gerçekten belirginleştiriyor.Ayrıca yapabileceğiniz bazı ayarlamalar vardır. Bu durum biraz yemek pişirmeye benzer. Örneğinizle ilgilenip, o spesifik örnekteki bazı hücre dokularını belirginleştirmek için tadına göre ayarlamalar yapabilirsiniz.Neredeyse ampirik olarak belirlendi. Bu yüzden şimdi bakmaya değer birkaç başka nesne bulmaya çalışacağım. Bu, karanlık alan görüntüsüdür.Şimdi, biyolojik materyalin siyah bir arka plan üzerinde parlak beyaz göründüğü noktada, daha küçük fasisite protozoan stroma ile birlikte büyük trifaları görüyoruz. STR'ler, bu daha büyük hücrelerin etrafında hızla hareket eden, ince küçük solucanlara benzeyen yapılar şeklinde yakınlaşıyor. Dolayısıyla bunlar, söz konusu küçük protozoalardır.Bu ortamda, farklı boyutlarda olan oldukça fazla sayıda protozoa türü bulunmaktadır. Çok büyük trifa, orta büyüklükte tri opsis ve ardından çok uzun, ince, bakterilerle kaplı stroma STR'ler mevcuttur. Burada bazı trichy opsis ve stromaları görebiliyoruz.St stroma STR'ler çubuk demetidir. Tri opsis, hücrenin etrafında çok hızlı hareket eden bu küçük püsküllere sahip güzel küçük organizmadır ve daha büyük olan trifa. Bu, tri opsis'tir.Bu, bugüne kadar kültüre edilmiş ve in vitro olarak çalışılmış tek termit bağırsak protozoasıdır ve yaklaşık 20 yıl önce bu protozoon üzerine üç veya dört makale yayınlanmıştır. Daha sonra kültür kaybedilmiş ve kimse onu tekrar kültüre etmeyi başaramamıştır. Ancak bu organizma üzerine yapılan çalışmalar, protozoaların odundaki pentoz ve heksoz polimerleri olan selüloz ve ksilanı fermente ederek asetat, hidrojen ve CO2 ürünleri ürettiklerini ortaya koymuştur.Sadece biraz yakınlaştıracağım. Burada bazı spikelet'ler var. Tam merkezde bir spikelet'in güzel bir DIC görüntüsü yer alıyor.Sarmallarını görebilirsiniz. Oldukça düzenli bir sarmal. Hareket ettiğini görüyorum.Oh, hâlâ, hâlâ yaşıyor ama bunlardan bazıları oksijen nedeniyle biraz zarar görmüş. Mm. Çünkü bu organizmaların çoğu oksijenle zehirlenir. Bazen ıslak mountlar hazırlarsınız ve işe yarar, bazen ise yaramaz.Ancak aslında, bu gerçek bir Butte. Sadece buradaki protozoona bakacağım. Burada iki veya üç tane var.Çizgiliymiş gibi görünen, uzun ve ince protozoalar vardır. DIC ile onlara baktığınızda bunu gerçekten görebilirsiniz. Ben onlara her zaman faşist protozoalar derim.Peki bununla ne demek istiyorum? Biliyorsunuz, on sentlik madeni paranın arkasındaki bu çubuk demetini tanımlayan Latince terim fasis'tir. Ve bu aynı zamanda e pluribus unum, yani "birçoktan bir" ifadesini de tanımlayan kelimedir; ben buna faşist proteazom diyorum çünkü proteazomun kendisi aslında son derece incedir.Hakkında çok az şey bildiğimiz bu canlıya dair yapılan çalışmalar, bu protosomun ince, uzun ve narin bakterilerden oluşan bir kılıfla kaplı olduğunu göstermiştir. Dolayısıyla, burada uzun, çubuk şeklinde bir protozoon ökaryotun, saç benzeri uzun bakterilerle kaplı olduğunu görüyorsunuz; hatta bu kılların bazılarının biraz yıpranmaya başladığını ve ayrıldığını fark edebilirsiniz. Ancak bunlardan çok sayıda olduğunu göreceksiniz.Ve işlevsel olarak ne yaptıklarına dair hiçbir fikrimiz yok. Bu nedenle bu, görünüşü güzel bir örnektir. Burada çok sayıda protozoon olduğunu bana söylediği anlamda ilham vericidir.Konakçının ve hücrelerin filogenisine bakabiliriz. Protozoonun ne olduğunu ve ona tutunan türlerin neler olduğunu biliyoruz. Ancak ne protozoonun ne de bu bakterilerin ne yaptığını bilmiyoruz.Fizyolojileri nedir? Ne yerler? Ne üretirler?Diğer mikroplarla nasıl etkileşime giriyorlar? Bu ürünler diğer mikropları veya konakçıyı nasıl etkiliyor? Dolayısıyla, fonksiyonel olarak bulmacanın neresine oturduklarını bilmiyoruz.Burada bol miktarda gördüğümüz tüm hücrelerin, muhtemelen mutualizme dahil olan simbiyotik hücreler olduğunu varsayabiliriz. Yani bunlar, sisteme ve/veya konakçıya gerçekten bir şeyler sağlayan faydalı mikroplardır. Ancak bu durumda, önemli olan ayrıntılarda gizlidir.Ve aslında kesin bir şey söyleyemeyiz, hiçbir kesinlikle söyleyemeyiz. Ayrıca bu organizmaların ne yaptığına dair gerçek bir hipotezim de yok. Yani, bu ilginç çünkü kamçılı protozoonların kendileri de bakterilerle kaplıdır.Bu durum, simbiyoz üzerine kurulan simbiyoz katmanları gibidir. Diğer bazı protozoaların sitoplazmaya veya hücre içine odun parçacıkları aldığını görebilirken, bunlarda odun parçacıklarını aldıklarına dair bir kanıt yoktur.Yani, odunları parçaladıklarını bile gerçekten söyleyemezsiniz; odunları parçaladıklarından hiç emin değilim. Daha ziyade, bu bakterileri protozoonun bağırsaklarında öyle bir yere konumlandırıyorlar ki bakteriler orada bir şeyler yapabiliyor ve belki de protozoonu besliyor; bu, simbiyoz içinde simbiyozun diğer örnekleridir.Bu Trichonemertes'e bakacak olursak, burada incelediğimiz bu daha büyük protozoon, bir nevi ezilmiş bir Trichonemertes'tir. Anterior'dan posterior'a doğru uzanan bu uzun çizgileri görebiliyoruz. Ancak biraz daha yakından bakarsak, ön uç kısmına doğru şu küçük siyah noktaları göreceğiz.Bunlar da bakterilerdir. Ve bu, bu protozoon hem ekto hem de endo simbiyozla ilişkilidir. Yüzeyi bir bakteri tabakasıyla kaplıdır, ancak aynı zamanda hücre içerisinde de bakteriler barındırır.Ve tekrar belirtmek gerekirse, bu bakterilerin yüzeydeki veya iç kısımdaki fizyolojisinin ne olduğu konusunda herhangi bir bilgiye sahip değiliz. Bu protozoaların selüloz ve xylan fermente ettiğine dair bir fikrimiz var, ancak bu bakterilerin resmin neresinde yer aldığını bilmiyoruz. Dolayısıyla temel bir eksikliğimiz var.Bu sistemi seviyorum çünkü çok fazla çeşitlilik ve hareketlilik var ve çok şey öğrendik. Ancak aslında, bildiğimizden çok daha azını bildiğimizi düşünüyorum.

layers-symbiosis-visualizing-termite-hindgut-microbial

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

California Institute of Technology - Caltech.  Jared Leadbetter termit hindgut yaşam ikamet çeşitliliği ile bir doğa yürüyüşü için bize 250 farklı tür içeren bir mikro dünyada başka yerde bulundu. Jared çok katmanlı ve bu sistem tarafından sergilenen simbiyoz termit ve gut sakinleri arasında bir ilişki sadece içerir, ama aynı zamanda bağırsaktaki mikropların kendi aralarında simbiyoz karmaşık bir web içerir ortaya koymaktadır.

Symbiosis Katmanları - Termit Hindgut Mikrobiyal Topluluk görselleştirme

Bu makalede

Özet

Özet

Açıklamalar

Yeniden basım ve izinler

Etiketler