Prokaryoten und mikrobielle Eukaryoten aus marinen Schwämmen

Abstract

Das Ziel der vorliegenden Untersuchungen war die Darstellung der mit marinen Schwämmen vergesellschafteten Bakterien- und Pilzlebensgemeinschaften. <br /> Aus den untersuchten Schwammarten wurden überwiegend terrestrische Pilzarten, meist aus den Gattungen<i> Aspergillus, Cladosporium</i> und<i> Penicillium, </i>isoliert. Diese entsprachen den Pilzisolaten aus der Schwammumgebung. Im Gewebe wurden keine vegetativen Pilzstrukturen nachgewiesen, sondern nur einzelne Pilzsporen, die offensichtlich der Ursprung der isolierten Pilze waren. Einige der kultivierten Pilze wuchsen gut auf Salzwassermedien und bildeten bisher unbekannte Metabolite. <br /> Ein Teil der untersuchten Schwammspezies zeigte bei den elektronenmikroskopischen Untersuchungen übereinstimmende bakterielle Morphotypen im Mesohyl, andere wie <i>Clathrina clathrus</i> und <i>Axinella verrucosa</i> wiesen nur in ihnen selbst vorkommende Bakterientypen auf. <i>Axinella verrucosa</i> besaß konstant vorkommende filamentbildende Bakterien im Spongin, die mit der Fluoreszenz <i>in-situ</i> Hybridisierung (FISH) als α-Proteobakterien bestimmt wurden und eine Kollagenaseaktivität zeigten. Mit spezifischen Gensonden konnten sie einer aus dem Schwamm klonierten 16S rRNA-Sequenz zugeordnet werden, die mit 86,7 % die größte Ähnlichkeit zu <i>Aminobacter</i> <i>amnivorans</i> besaß. Die Bakterien wiesen eine Membran im Zytoplasma auf, die der Intrazytoplasmatischen Membran der Planctomyceten Gattung <i>Pirellula</i> ähnelte. In den <i>A. verrucosa</i> Spezies traten darüber hinaus drei verschiedene γ-Proteobakterien, ein δ-Proteobakterium und ein Archaebakterium sowohl in den Mittelmeer- als auch den Atlantikproben auf. Sie zeigten nur eine geringe Ähnlichkeit zu Sequenzen bekannter Bakterienarten (84,0-86,6 %). Die Archäocyten von <i>A. verrucosa</i> besaßen mit einem einzigen Bakterientyp gefüllte Vakuolen, die an die Oocyten weitergegeben wurden. Sie waren häufig von mehreren Membranen umrandet. Die Ergebnisse geben deutliche Hinweise auf eine spezifische Assoziation zwischen <i>A. verrucosa</i> und den bakteriellen Endobionten.

<b>Prokaryotes and microbial eukaryotes from marine sponges - Ecological, micro morphological and molecular biological investigations<br /></b>The aim of this study was the description of fungal and bacterial communities associated with marine sponges. <br /> Predominantly terrestrial fungi - mainly of the genera <i>Aspergillus</i>, <i>Cladosporium </i>and <i>Penicillium</i> - were isolated from the investigated sponge species. These corresponded to the fungal isolates of the sponge surroundings. No vegetal fungal structures could be found in the tissue, but only single fungal conidia, which apparently had been the origin of the isolated fungi. Some of the cultivated fungi grew well on seawater media and produced so far unknown metabolites. <br /> Under electronmicroscopical investigation part of the examined sponge species showed corresponding bacterial morphotypes in the mesohyl, whereas others such as <i>Clathrina clathrus</i> and <i>Axinella verrucosa</i> showed bacteria types exclusively occurring with themselves. <i>Axinella verrucosa</i> possessed constantly occurring filamentous bacteria in the spongin, which were determined by means of fluorescence in-situ hybridization (FISH) as α-proteobacteria. They showed a collagenase activity. With specific gene probes they could be assigned to a 16S rRNA sequence cloned from the sponge; this sequence possessed the largest similarity (86.7 %) to <i>Aminobacter amnivorans</i>. The bacteria had a membrane in the cytoplasm, which resembled the intracytoplasmatic membrane of the planctomycete genus <i>Pirellula</i>. Moreover the <i>A. verrucosa</i> species harbor three different γ-proteobacteria, one δ-proteobacterium and one archaebacterium both in the Mediterranean and the Atlantic samples. They showed only little similarity to sequences of known bacteria (84.0-86.6 %). The archaeocytes of <i>A. verrucosa</i> possessed vacuoles filled with only one type of bacteria, which were passed on to the Oocytes. They were frequently bordered with several membranes. The results clearly indicate a specific association between <i>A. verrucosa</i> and the bacterial endobionts.