はじめに:
ワームを含む多くの動物は、微生物叢として知られる共生微生物のコミュニティを運び、宿主の生理学、行動、生態学と相互作用します。これらの微生物は、栄養習得の支援、病原体に対する防御、特定の環境への適応など、宿主にさまざまな利点を提供します。個々の宿主における微生物叢の重要性は広く研究されていますが、それらがさまざまな環境での宿主の全体的な成功にどのように貢献するかを理解することは未開拓のままです。
実験的アプローチ:
ワームの宿主とそれに関連する微生物叢が環境適応に共同でどのように寄与するかを調査するために、モデル生物caenorhabditis elegans(C. elegans)とその細菌の共生生物緑膿菌(P. aeruginosa)を使用して実験しました。私たちは、2つの異なる生息地をシミュレートする制御された環境を確立しました。1つは手付かずの環境を模倣し、もう1つは汚染されたサイトに似ているものです。
治療と実験設計:
4つの治療グループを設定します。
1。ホストプリスティン: aeruginosaなしでは、手付かずの環境で栽培されたC.エレガンス
2。ホスト汚染: C. p. aeruginosaなしで汚染された環境で栽培されたエレガンス
3。マイクロビオームプリスティン: C. elegansなしでは、手付かずの環境で栽培された緑膿菌
4。微生物叢中毒: C. elegansなしで汚染された環境で栽培された緑膿菌
さらに、2つの相互作用グループがありました。
5。共同文化プリスティン: C. elegansとP. aeruginosaは、手付かずの環境で共培養されています
6。共同培養汚染: C. elegansとP.緑膿菌は汚染された環境で共培養されています
データの収集と分析:
各治療および相互作用グループについて、成長率、寿命、繁殖力、ストレス耐性など、さまざまなフィットネス指標を測定しました。また、DNAシーケンスを使用してワームに関連する細菌群集を特徴付けました。統計分析を実施して、宿主ミクロバイオームの相互作用、環境条件、およびフィットネスの結果に対する相互作用の影響を決定しました。
結果:
私たちの調査結果は、C。elegansの宿主と緑膿菌微生物叢との相互作用が、さまざまな環境への適応に大きな影響を与えたことを明らかにしました。手付かずの環境で一緒に成長すると、共培養されたワームは、宿主または微生物叢のみに比べてより高いフィットネスを示しました。この肯定的な相互作用は、栄養利用の改善と特定のストレッサーに対する防御の強化に起因していました。しかし、汚染された環境では、緑膿菌の存在は宿主に有害な影響を及ぼし、フィットネスの減少につながりました。さらに、微生物叢の組成自体は動的であり、環境と宿主の存在によって異なっていました。
結論:
私たちの実験的なデモは、環境適応を決定する際の宿主ミクロバイオーム相互作用の深い役割を強調しています。 C. elegansとP. aeruginosaは、環境の文脈に応じて、フィットネスの結果に共同で貢献しています。これらの発見は、生態学的適応を形作る際に、宿主とその微生物共生生物の間の複雑な関係をより深く理解することに貢献します