title: Host-microbe interactions in marine lucinid clams
Creators: name: Alcaraz, Maria Cristina
Publisher: name: :none
Year: 2024

description: Symbiosen mit Mikroorganismen sind bei Tieren, einschließlich des Menschen, weit verbreitet. Diese symbiotische Lebensgemeinschaft kann Vorteile für die Gesundheit und die Fitness des Wirtes bieten sowie dessen Lebensraum erweitern und seine Ökologie und Evolution prägen. Trotz ihrer Bedeutung sind die Mechanismen, die die Interaktionen zwischen Wirt und Mikroorganismen steuern, nicht im Detail erforscht. Die meisten Symbiosen sind komplex und ein einziger Wirt kann Hunderte oder Tausende von Symbionten beherbergen. Meeresmuscheln aus der Familie der Lucinidae sind weit verbreitet und haben eine enge und spezifische Symbiose mit intrazellulären schwefeloxidierenden Bakterien. Die Bakterien versorgen die Muscheln mit Nährstoffen und die Symbiose ist ideal für die Untersuchung allgemeiner Prinzipien, die die Wechselwirkungen zwischen Wirt und Mikroorganismen steuern. Eine Muschel beherbergt ein oder zwei Arten von Symbionten, die zur Familie der Sedimenticolaceae innerhalb der Gammaproteobakterien gehören. Für diese Studie habe ich molekulare Methoden sowie Mikroskopie eingesetzt, um die Verteilung der Symbionten im gesamten Holobionten zu untersuchen. Frühere Forschung konzentrierte sich hauptsächlich auf die Kiemen als primäre Symbionten beherbergendes Organ und es wurde angenommen, dass die Symbionten kein anderes Organ besiedeln. Meine Ergebnisse zeigten jedoch eine viel breitere Verteilung der Symbionten über mehrere Wirtsgewebe. Mittels Immunhistochemie und Metaproteomik konnte ich Proteine der Symbionten im gesamten Körper des Wirts nachweisen. Diese dienen möglicherweise der Nährstoffversorgung, Entgiftung, Immunmodulation und Stressresistenz. Bei den meisten medizinisch und ökologisch wichtigen Symbiosen, einschließlich derjenigen im menschlichen Darm, geht man derzeit davon aus, dass sie auf einen bestimmten Körperbereich beschränkt sind. Meine Studie zeigt jedoch, dass Symbiosen mit Mikroorganismen unerwartete organismusweite Auswirkungen auf den Wirt haben können.
description: Symbioses with microorganisms are widespread among animals, including humans. These associations provide health and fitness advantages, often expanding the host’s habitat range and shaping their ecology and evolution. Despite their importance, the mechanisms governing host-microbe interactions remain elusive because most are inherently complex, with one host harboring hundreds or thousands of symbiont species. Marine clams from the diverse and widespread family Lucinidae are ideal for investigating general principles governing host-microbe interactions due to their ancient, intimate, and specific symbiosis with intracellular sulfur-oxidizing bacteria that provide them with nutrition. Usually, one clam harbors one or two species of symbionts, all from the gammaproteobacterial family Sedimenticolaceae. For the research presented in this thesis, I used molecular methods and microscopy to examine symbiont distribution throughout the holobiont. Previous research mainly focused on gills as the primary symbiont housing organ, assuming exclusive colonization, but my results revealed a much wider symbiont distribution across multiple host tissues. With immunohistochemistry and metaproteomics, I identified several symbiont-encoded proteins throughout the host body where they may underpin nutrient supply, detoxification, immune modulation, and stress resistance. Most medically and ecologically important symbioses, including those in our own gut, are currently assumed to be restricted to a specific body location. My study reveals that host-microbe symbioses can have unexpected organism-wide influences.