$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Mercan resifleri dünya üzerindeki en önemli ekosistemlerden biridir. Onlar balık ve omurgasızlar için kritik habitatlar sağlayarak biyolojik çeşitliliği kolaylaştırmak veturizm1 ile gıda ve ekonomik geçim sağlayarak antropojenik toplulukların sürdürülmesi için çok önemlidir. Mercan resifleri anahtar oluşturucu olarak, mercan hayvan (Phylum: Cnidaria) da dalga ve fırtına hasarı azaltmak büyük kalsiyum karbonat çerçeveleri oluşturarak kıyı toplulukları yardımcı olur2.
Yetişkinler gibi Mercanlar virüsler, arkeler, bakteriler, protistler, mantarlar ve en önemlisi, algal dinoflagellate aile Symbiodiniaceae3üyeleri de dahil olmak üzere endosimbiyotik ortakları, geniş bir yelpazede ev sahipliği sessile hayvanlardır. Çevredeki değişiklikler bu toplumda dengesizliklere neden olabilir, genellikle hastalık salgınları ve simbiyotik Simbiyodiniaceae mercan kolonisinden atılır mercan ağartma yol açan, böylece mercan için beslenme önemli kaynağı ortadan kaldırarak. Bu senaryoların her ikisi de genellikle mercan konak4,5,6ölüme neden olur. Antropojenik kaynaklı stres etkileri, hızlı iklim değişikliği gibi, mercan resifleri küresel bir düşüşe yol açan, kitle mercan ölüm olayları hızlandırıyor7.
Son zamanlarda, birçok farklı yöntemler mercan resifi kaybını azaltmak için geliştirilmiştir. Bu yöntemler mevcut resifleri mercan outplanting dahil, termal toleranslı genotipler kullanarak genetik geçiş, ve mikrobiyal ve simbiyotik toplulukların hücresel manipülasyon mercan içinde barındırılan8,9. Bu çabalara rağmen, çok mercan hücre çeşitliliği ve hücre fonksiyonu10,11,,12,13hakkında bilinmemektedir . Mercan hücre tipi çeşitliliği ve hücre fonksiyonu nun tam olarak anlaşılması, mercan organizmasının normatif ve stresli koşullar altında nasıl çalıştığını anlamak için gereklidir. Restorasyon ve koruma verimliliğini en üst düzeye çıkarma çabaları, hücre çeşitliliği ve gen fonksiyonunun nasıl birleştiğinin daha iyi anlaşılmasından yararlanacaktır.
Hücre çeşitliliği ve fonksiyonu üzerinde önceki çalışma öncelikle histolojik çalışmalar ve tam doku RNA örnekleme14, 15,15,16,17odaklanmıştır. Mercanlarda belirli hücre tipi fonksiyonu hakkında daha fazla ayrıntı elde etmek için, canlı mercan hücrelerinin belirli popülasyonlarının izolasyonu için yöntemler olması gerekir. Bu floresan-aktive hücre sıralama (FACS) akış sitometri teknolojisi18ile klasik olmayan model organizmalarda başarıyla yapılmıştır. FACS, göreli hücre boyutu, hücre tanecikliliği ve otofloresans gibi tek hücre düzeyinde farklı endojen hücresel özellikleri ölçmek için değişen dalga boylarına ayarlanmış lazerlerin bir kombinasyonunu kullanır. Ayrıca, hücreler belirli ölçmek için floresan etiketli bileşikler ile işaretlenmiş olabilir, istenen özellikleri18,19.
Şimdiye kadar, mercan hücrelerine akış sitometri uygulaması esas olarak güçlü, doğal otofloresan20,,21,22kullanarak simbiyotik Simbiyodiniaceae ve diğer bakteri popülasyonlarının analizi için olmuştur. FACS ayrıca referans model organizma hücreleri23,24karşılaştırıldığında floresan DNA marker sinyali kullanarak mercan genom boyutunu tahmin etmek için kullanılmıştır. FACS'ın etkin uygulaması hücre biyolojisi çalışmaları için yararlı olan üç farklı araç sağlar: 1) tek hücrelerin morfolojik ve fonksiyonel tanımı; 2) kimlik, ayırma ve downstream çalışmalar için belirli hücre popülasyonlarının izolasyon; ve 3) tek hücre düzeyinde fonksiyonel tahlillerin analizi.
Mercan hücrelerinin incelenmesi için çeşitli eksojen floresan belirteçlerin geliştirilmesi ve uygulanması neredeyse keşfedilmemiş kalır. Bu tür belirteçler etiketli proteinler, enzimler için etiketli substratlar veya diğer bileşiklere floresan yanıtları içerebilir. Bu işaretler, belirli bir hücresel bölmesi özelliğinin farklı miktarlarda üretilmesi gibi benzersiz özelliklere sahip hücre türlerini tanımlamak için kullanılabilir. Buna ek bir örnek, fagositöz için yetkin hücreleri işlevsel olarak tanımlamak için floresan etiketli boncukların kullanılması veya hedeflenen bir patojenin yutulmasıdır 25. Bağışıklık yanıtlarında aktif olan hücre popülasyonları, bu eksojen olarak uygulanan boncukların yutulmasından sonra FACS tarafından kolayca tespit edilebilir. Geleneksel histolojik yöntemler korunmuş doku ve boncuk yutma için pozitif hücrelerin yüzdesini yaklaşık saatlerce gerektirirken, patojen yutma için facs tabanlı fonksiyonel test izole canlı hücreler üzerinde nispeten hızlı bir şekilde yapılabilir. Strese karşı hücreye özgü tepkileri incelemenin yanı sıra, bu teknoloji genlere özgü ifadeyi açıklığa kavuşturma ve kalikoblastlar ve cnidositler gibi cnidarianlara tamamen özgü hücre tiplerinin evrimsel ve gelişimsel tarihini aydınlatma potansiyeline sahiptir.
Son zamanlarda, mercan hücrelerini etiketleme yeteneğine sahip 24 tanımlanması ile sonuçlanan 30'dan fazla hücresel belirteçleri yoğun bir tarama yapıldı, 16 tanesi benzersiz popülasyonları ayırt etmek için yararlıdır18, onları farklılaşma kümeleri yapma (CD). Burada, Pocillopora damicornis'teki mercan hücre izolasyonunun kalsiyum karbonat iskeletinden hücrelerin çıkarılmasından belirli hücre popülasyonlarının FACS ile tanımlanması ve izole edilmesine kadar olan süreci açıklıyoruz (Şekil 1).