6. MİKROORGANİZMALAR VE HAYVANLAR ARASINDAKİ İLİŞKİLER

(1)

6. MİKROORGANİZMALAR VE HAYVANLAR

ARASINDAKİ İLİŞKİLER

 Omurgasız hayvanlar 1. Otlama

2. Filtre ederek mikroorganizmaları tüketir.

(2)

Otlama

 Sularda yaşayan salyangoz, deniz kestanesi (Özel ağız yapıları)  mo

 Hayvan dışkısı  Mo parçalama  aynı hayvan yada başka hayvan gıda olarak tüketir.

 Otlayan omurgasızların sindirim sistemi, bazı

mikroorganizma türlerinin gelişmesini teşvik edebilir.

 Daphnia spp. Gıda olarak Chlamydomonas algini yer, Daphnia sindirim sisteminde (yoğun fosfat) ise

Sphaerocystis algi yoğundur.

(3)

Filtre ederek beslenme

 Suda yaşayan omurgasızların çoğu süspanse halde bulunan mikrobiyel avı kullanmak için çeşitli filtre sistemleri geliştirmiştir.

 Bu hayvanlar ayakları, dokungaçları, solungaçları yada kuyrukları ile su akıntısı oluşturarak sudaki mikroorganizmaları, solungaç, dokungaç ve mukoz ağlardan geçirip filtre ederler.

(4)

Hayvanların gıda olarak mikroorganizmaları

üretmeleri

Selülozu parçalayabilmek için mikrobiyel enzimlere ihtiyaç duyarlar.

 Yaprakla beslenen karıncalar, selülaz enzimi üreten funguslarla mutualistik ilişkiler kurarlar.

(fungus bahçeleri)

 Karınca  proteolitik enzimler  Yaprak 

fungus  Selülaz  karınca gelişen fungusu yer

(5)

Hayvanların gıda olarak mikroorganizmaları

üretmeleri

 Odun içinde gelişen çeşitli böcekler de bu tür fungus bahçelerini oluşturmaktadır.

 Funguslar bu böceklerin sadece bir eşlerinde bulunan ve mycangia olarak adlandırılan özel bir organ içinde korunurlar.

 Odunda tünel açan böcek, fungus sporlarını tünel içine bırakır.

(6)

Rumen mikrobiyel ekosistemleri

 Otobur memelilerden olan geviş getiren hayvanlar, rumen adı verilen özel bir organa sahiptirler.

 Rumende çeşitli mikrobiyel populasyonların

aktivitesiyle selüloz ve diğer bitki polisakkaritleri sindirilir.

 Sığır, koyun, keçi, geyik ve zürafa geviş getiren hayvanlar arasında yer alır.

(7)

İnsan Mikrobiyom Projesi

 2007 yılında Amerika Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH) girişimi olarak; MIT, Harvard, Cambridge, Massachusetts, Maryland, Michigan

Üniversitelerinin bir araya gelerek başlattığı bir proje.

 İnsan vücudunda mikroorganizmaların yaşadığı tüm bölgelerdeki (ağız, sindirim sistemi, genital sistem ve deri) mikroorganizmaların araştırılması

(8)

Mikrobiyom

 Mikrobiyom, insan vücudunda yaşayan

mikroorganizmaların insan genomunun bir parçası olarak sayılması gerektiğini savunan Joshua Lederberg tarafından ilk olarak

kullanılmıştır.

 Bir organizmadaki tüm mikroorganizmalar

“unutulmuş bir organ” olarak adlandırılmaktadır.

(9)

 Tüm insanlarda belli bir grup (her fertteki ortak mikroorganizma tipi ve yoğunluğu)

mikroorganizma var mı?

 Konukçu genotipi ve mikrobiyel populasyon yapısı arasında bir ilişki var mı?

 İnsan sağlığındaki farklılıklar ve mikrobiyom farklılıkları arasında bir ilişki var mı?

 Bazı bakterilerin yoğunluğunun fazla olmasının önemi var mı?

(10)

 300 sağlıklı bireyle çalışılmıştır. Her birinden üç kez örnek alınmıştır.

 5,000 den fazla örnek toplanmıştır.

Anahtar bulgular:

 10,000 den fazla farklı mikroorganizma türü bulunmuştur.

 tek bir insanın vücudundaki hücre sayısından 10 kat fazla,

yaklaşık 10¹⁴ adet mikroorganizma bulunur. Vücut ağırlığının %1- 3 ünü oluşturur.

 İnsan genomunda 22,000 protein-coding gen vardır.

 Microbiome da 8 milyon protein-coding gen vardır.

 Mikrobiyomda insandan 360 kat fazla genetic materyal vardır.

(11)

Omurgasızlar ve fotosentetik mikroorganizmalar arasındaki

ilişkiler

 Bazı omurgasız hayvanlar  endozoik alg mutualistik ilişkiler kurarlar.

 Hidra ve mercan gibi omurgasızlar ökaryot alglerle, deniz süngerleri ise siyanobakterilerle bu tür ilişkiler kurarlar.

 Yassı solucan ve yeşil alg arasındaki ilişkide alg hayvana amino asit, amid, yağ asitleri, steroller ve oksijen, hayvan ise alge CO2 ve ürik asit sağlar.

(12)

Hayvanlar ve

biyoluminesans bakteriler arasındaki ilişkiler

Omurgasız nematodlar ve biyoluminesans bakteriler

Mürekkep balığı (Squid)-Aliivibrio fischeri simbiyozu Balık

Balık  Mukus Mukus  G- bakteri birikir G- bakteri birikir Işık organı

Işık organı  A. fischeriA. fischeri Nitrik oksit (NO)

Nitrik oksit (NO)  oksidant  oksidant  patojenler patojenler

(13)

biyoluminesans

 Photobacterium spp. Aliivibrio fischeri, Vibrio spp.

 Fakültatif, Oksijenli ortamda ışık saçar

 Uzun zincirli alifatik bir aldehit (RCHO) + O2 + Flavin

mononükleotit (FMNH2) Lusiferaz  FMN + RCOOH + H2O + ışık

 Lux R aktivatör proteini  lux operonlarını çalıştırır

 Otoindüktör: Açillenmiş homoserin Laktonlar (AHLs) yeterli miktarda olduğunda  Lux R aktive olur  lux operonları çalışır  ışık

(14)

Termal kaynaklarda omurgasız hayvanlar yaşar.

 2 m uzunluğundaki tüp solucanları, istridyeler ve midyeler, organik maddenin bulunmadığı bu ortamlarda inorganik maddeleri kullanarak gelişmeleri olanaksızdır.

 Kemolitotrof bakteriler kaynaktan fışkıran sudaki inorganik maddeleri enerji kaynağı olarak kullanıp, karbondioksidi organik karbona çevirir.

 Thiobacillus ve Beggiatoa H2S ve S2O3  SO4  enerji

 Tüp solucanlarının Trofozom adı verilen barsak sistem bulunur. Solucan ağırlığının %50’sini oluşturan trofozom sülfür granülleri ile doludur.

Trofozom  3.7x109 adet bakteri / gram (Thiovulum)

 Tüp solucanlarının kırmızı kısımlarındaki kan damarları, trofozomdaki bakterilere O2 ve H2S sağlar. Tüp solucanında O2 ve H2S bağlayan hemoglobinler bulunur. H2S hayvana toksik olduğundan, hemoglobine bağlanarak bakteriye kadar taşınır.