6. mikroorganizmalar ve hayvanlar arasındaki ilişkiler

6. MİKROORGANİZMALAR VE
HAYVANLAR ARASINDAKİ
İLİŞKİLER
 Omurgasız hayvanlar
1. Otlama
2. Filtre ederek mikroorganizmaları tüketir.
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.
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.
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
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.
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.
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
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.
 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?
 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.
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.
Hayvanlar ve biyoluminesans
bakteriler arasındaki ilişkiler
Omurgasız nematodlar ve biyoluminesans
bakteriler
Mürekkep balığı (Squid)-Aliivibrio fischeri simbiyozu
Balık  Mukus  G- bakteri birikir
Işık organı  A. fischeri
Nitrik oksit (NO)  oksidant  patojenler
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
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.