science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuw onderzoek suggereert dat koralen moleculen produceren die ziekten kunnen helpen weerstaan

Acropora-kolonies geïnfecteerd met een witte syndroomziekte (bovenste afbeelding) en gezonde kolonies (onderste afbeelding). Krediet:Dr. David Abrego en Dr. Emily Howells

De weerstand van koralen tegen ziekten is sterk afhankelijk van hun vermogen om gezonde microbiomen op het oppervlak te behouden, een gemeenschap van micro-organismen, zoals bacteriën en schimmels. Voor meerdere jaren, het is aangetoond dat koralen unieke microben op hun oppervlak herbergen, maar de mechanismen van hoe deze gemeenschap wordt gerekruteerd en onderhouden waren niet bekend. In een nieuwe studie gepubliceerd in Communicatiebiologie , NYU Abu Dhabi universitair docent biologie Shady Amin, samen met Philippe Schmitt-Kopplin van het Helmholtz Center München, melden dat koralen, hoewel het stationaire organismen zijn, kunnen hun omgeving veranderen door unieke moleculen te produceren die kunnen helpen bij het rekruteren van gezonde microbiomen en het bestrijden van parasitaire microben.

Net zoals hoe onze gezondheid is gekoppeld aan het behoud van een gezond darmmicrobioom, koralen zijn ook bestand tegen ziekten door een gezond microbioom op het oppervlak te behouden. Het artikel meldt voor het eerst dat koralen worden omgeven door een wolk van moleculen die concentratiegradiënten vormen rond koraalkolonies en helpen bij het structureren van microbiële gemeenschappen, ook wel oppervlaktemicrobiomen genoemd, woonachtig op koraaloppervlakken. De implicaties van deze bevindingen zijn verstrekkend, aangezien deze microbiële gemeenschappen sterk verband houden met de vraag of koralen over de hele wereld gezond zijn of door een ziekte zijn geïnfecteerd.

Met behulp van watermonsters van 18 koraalkolonies langs de kust van Abu Dhabi, die elk op verschillende afstanden van het koraaloppervlak werden bemonsterd, de onderzoekers van de studie hebben ontdekt dat Acropora en Platygyra koralen herbergen unieke bacteriën en moleculen aan hun oppervlak, duidelijk anders dan het omringende zeewater. Deze moleculen werden geïdentificeerd als chemolokkers, antibacteriële middelen, of signaalmoleculen, wat suggereert dat ze koraaloppervlak-geassocieerde microben kunnen structureren. Hun bevindingen laten zien dat er een duidelijke gradiënt is van moleculen rond koralen, en dat deze moleculen kunnen helpen bij het rekruteren van nuttige bacteriën en/of zich verdedigen tegen parasitaire bacteriën.

Prof. Shady Amin. Dr. Michael Ochsenkühn (links) en Dr. Stephan Kremb (rechts) meten omgevingsparameters rond koraalkolonies en verzamelen monsters om de microbiomen en moleculen van het koraaloppervlak te analyseren. Krediet:Dr. Alexandray Mystikou en Prof. Shady Amin.

Verder, de onderzoekers hebben oppervlakte-geassocieerde moleculen gedetecteerd die kenmerkend zijn voor gezonde of met wit syndroom geïnfecteerde koralen, een bevinding die kan helpen bij het voorspellen van het begin van de ziekte.

"Dit is de eerste glimp die we hebben van wat koralen in hun directe omgeving doen om zich aan te passen aan hun omgeving. Als we de soorten moleculen begrijpen die koralen nodig hebben om een ​​gezond microbioom op het oppervlak te behouden, we kunnen misschien voorspellen wanneer ziekten en bleken optreden en misschien zelfs voorkomen, ' zei Amine.

Platygyra-kolonies geïnfecteerd met een witte syndroomziekte (rechts) en gezonde kolonies (links). Foto's zijn afkomstig van Dr. David Abrego en Dr. Emily Howells. Krediet:Dr. David Abrego en Dr. Emily Howells