Naslov
Biologie und Funktion des Konsortiums Schwamm
(Biology and function of the consortium sponge)

Autori
Pfannkuchen, Martin

Vrsta, podvrsta i kategorija knjige
Autorske knjige, monografija, znanstvena

Izdavač
Universität Stuttgart

Grad
Stuttgart

Godina
2008

Stranica
126

ISBN
0-0723-2055-41

Ključne riječi
Schwamm ; Konsortium ; Funktion ; Mikrobiologie ; Physiologie ; Porifer
(Sponges ; porifera ; function ; physiology ; microbioiology ;)

Sažetak
Schwämme sind die phylogenetisch ältesten, rezenten Organismen und stellen daher besonders interessante Objekte für Untersuchungen zu den Grundlagen der Vielzelligkeit dar. Bislang waren die Vertreter dieser Tiergruppe aber den Methoden der funktionellen Genetik nicht zugänglich. Im Verlauf der hier vorgestellten Arbeit konnte zum ersten Mal ein Protein (DsRed2) unter der Kontrolle des CMV-Promotors heterolog in funktionellen Schwämmen der Spezies Spongilla lacustris expremiert und nachgewiesen werden. Damit steht nun ein Expressionssystem für Vertreter der Porifera zur Verfügung, die nun alle Vorraussetzungen für ein Modellsystem für die Entwicklungsbiologie der niedrigsten bekannten Metazoa erfüllen. Trotz ihrer basalen Abzweigung im Stammbaum der Tiere stellen die Schwämme auch Untersuchungsobjekte für die Funktion komplexer Assoziationen verschiedener Organismengruppen dar. Als Folge ihrer Lebensweise als sessile, innere Filtrierer kommen sie in engen Kontakt mit einer Vielzahl an Mikroorganismen und haben hier offensichtlich enge Assoziationen insbesondere mit Bakterien ausgebildet. Zur näheren Untersuchung dieses Konsortiums wurde der marine Schwamm Aplysina aerophoba ausgewählt, da für diese Art besonders viele assoziierte Bakterien beschrieben wurden. Die Detektion der Pumpaktivität dieser Art in ihrer natürlichen Umgebung ergab, dass Aplysina aerophoba eine permanente, aktiv erzeugte Durchströmung beobachten ließ. Daraus folgt, dass das Gewebe dieser Art permanent gut mit Sauerstoff versorgt ist, und auch der Abtransport eventueller Abfallstoffe permanent gewährleistet ist. Die histologische Untersuchung dieser Schwammart durch Kombination licht- und elektronenmikroskopischer Techniken ergab eine große Dichte an Cyanobakterien im gesamten Schwammkörper. Im Gegensatz dazu konnte für heterotrophe Bakterien nachgewiesen werden, dass sie lediglich in geringer Menge im Schwammkörper zu finden sind. Durch Implantierung photosensitiven Papiers in den Schwammkörper konnte in lebenden Schwämmen nachgewiesen werden, dass Spikulae im Falle von Tethya aurantium Licht bis ins Innere dieser Schwammart transportieren. Für den aspikulären Schwamm Aplysina aerophoba hingegen konnte kein Lichteinfall in das Schwamminnere gezeigt werden. Dies wiederum impliziert, dass die Cyanobakterien, die in großer Menge im Schwamminneren dieser Art gefundenen wurden, dort aphotisch leben. Durch die hier vorgelegten Arbeiten konnten in die Schwammforschung folgende neue Aspekte eingebracht werden:  In Spongilla lacustris können nun Gene heterolog expremiert werden.  Der Schwamm Aplysina aerophoba zeigt in situ eine permanente Pumpaktivität und ist damit permanent von Umgebungswasser durchströmt. Seine Schlote bilden einzeln regulierte funktionelle Einheiten.  In Aplysina aerophoba finden sich heterotrophe Bakterien nur in geringer Menge, Cyanobakterien aber in großer Menge und in allen Bereichen des Schwammköpers.  Die Spikula von Tethya aurantium leiten Licht in das Innere des Schwammes.

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