Учёные обнаружили бактерий-симбионтов в яичниках микроскопических ракообразных

Яичник ракушкового рачка с эндосимбиотическими бактериями (Cardinium), окрашенными в пурпурный цвет. Автор: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2025). DOI: 10.1098/rspb.2025.1193

Исследователи из Морской биологической лаборатории (MBL) впервые визуализировали наследуемую форму бактериального симбиоза в репродуктивной системе крошечных ракообразных, известных как ракушковые (остракоды).

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B. Работу возглавили учёный MBL Иза Шён и научный сотрудник MBL Скотт Чимилески.

Остракоды, которых иногда называют «семенными креветками», — это почти микроскопические водные организмы, обитающие во всех типах морских и пресноводных сред. С помощью флуоресцентной микроскопии команда обнаружила, что бактерии рода Cardinium живут внутри яйцеклеток и тканей яичников остракод.

По словам Шён, это «истинный признак эндосимбиоза» — бактерии передаются от матерей к потомству. Полученные данные позволяют предположить, что бактерии манипулируют бесполым размножением хозяина.

В то время как симбиоз с бактериями является новой областью исследований для остракод, эндосимбиотические бактерии интенсивно изучались у других членистоногих, например, у насекомых.

Чимилески отметил, что известно, что комары являются носителями эндосимбиотических бактерий рода Wolbachia. Эти бактерии участвуют в репродукции комаров, и их можно использовать для сдерживания распространения болезней, переносимых комарами. Обнаружив аналогичный процесс у остракод, учёные могут исследовать эндосимбиоз у водных членистоногих, которые являются ключевой частью пищевой сети.

Крупный план клеток эндосимбиотических бактерий (Cardinium, красным) внутри яйца остракоды. Автор: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2025). DOI: 10.1098/rspb.2025.1193

Совместные исследования приводят к новым открытиям

Потрясающие визуализации остракод и бактерий стали результатом многолетнего сотрудничества между учёными MBL и их коллегами из других учреждений.

Шён, старший научный сотрудник Королевского Бельгийского института естественных наук, приехала в MBL в 2022 году в качестве стипендиата программы Уитмена, чтобы развивать остракод как новый модельный организм. Эта работа помогает преодолеть тот факт, что большинство биологических исследований основано на горстке модельных организмов, таких как плодовые мушки и мыши. «В биологически разнообразном животном царстве нашей планеты ещё предстоит сделать бесконечное количество открытий», — сказал Чимилески.

Чтобы подтвердить наличие симбиотических бактерий внутри остракод и точно определить их местоположение, команде потребовалось пометить бактерии и использовать конфокальные микроскопы в Центре микроскопии MBL для визуализации животных в микроскопическом масштабе.

Шён и её коллега Кун Мартенс, эволюционный биолог из Королевского Бельгийского института естественных наук, объединились с Чимилески и Джессикой Марк Уэлч из Института ADA Forsyth, чтобы адаптировать такие методы. Чимилески и Марк Уэлч являются микробиологами, специализирующимися на визуализации пространственных паттернов бактерий в ротовой полости человека и других микробиомах.

«Это исследование устанавливает пресноводных остракод в качестве первой полностью водной системы-хозяина для Cardinium и подтверждает их ценность как моделей для эволюционных исследований», — сказала Шён.

Больше информации: Isa Schön et al, Vertical transmission ofCardiniumbacteria in parthenogenetic non-marine ostracods (Crustacea), Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2025). DOI: 10.1098/rspb.2025.1193

Источник: Marine Biological Laboratory