豊富な硫酸バクター海洋バクテリアは、エミリニアhuxleyi藻類を病原性細菌から保護します

Emiliania huxleyiは、大規模な海洋の花を形成し、世界の生物地球化学サイクルで重要な役割を果たす単細胞ミクロアルガです。マウント研究は、細菌がE. huxleyi生理学に及ぼすさまざまな刺激的および抑制的影響を示しています。これらの藻類菌の相互作用を調査するために、実験室の共同培養が私たちや他の人によって確立されました。これらの共培養により、藻類の相互作用のさまざまなメカニズムが明らかにされており、多くは藻類に対する細菌の病原性を含んでいます。ただし、共培養は大幅に単純化されたシステムであり、細菌群集の複雑さが欠けています。生態学的に関連するコンテキスト内の細菌の病原性を調査するために、共培養セットアップの微生物の複雑さを高めることが不可欠になります。フェオバクター阻害菌は、実験室の共培養システムでE. huxleyi藻類の死を引き起こす既知の病原体です。細菌は成長のための藻類の滲出液に依存しますが、藻類が老化すると、バクテリアは病原性状態に切り替わり、藻類の死を誘発します。ここでは、複雑な細菌群集の存在下でP.阻害菌の細菌が藻類の死を誘発できるかどうかを調査します。病原体はコミュニティ内で発生しますが、E。ハクスリー関連の細菌群集が病原体から藻を保護することを示します。細菌群集がどのように病原性を調節するかを研究するために、複雑な細菌群集を5人の合成コミュニティ（SINCOM）に減らしました。同期は、単一の藻類宿主と5つの孤立した細菌種で構成されており、これはE. huxleyiに自然に関連する主要な細菌基を表しています。還元されたコミュニティの単一の細菌種であるSulfitobacter Pontiacusが、藻類を病原体から保護することを発見しました。さらに、P。p。阻害の病原性からの藻類保護は、いくつかのスルフィトバクター種の間で共有された特性であることがわかりました。細菌による藻類保護は、生態学的に重要な一般的な現象である可能性があり、共培養システムの削減で見落とされています。

Emiliania huxleyi is a unicellular micro-alga that forms massive oceanic blooms and plays key roles in global biogeochemical cycles. Mounting studies demonstrate various stimulatory and inhibitory influences that bacteria have on the E. huxleyi physiology. To investigate these algal-bacterial interactions, laboratory co-cultures have been established by us and by others. Owing to these co-cultures, various mechanisms of algal-bacterial interactions have been revealed, many involving bacterial pathogenicity towards algae. However, co-cultures represent a significantly simplified system, lacking the complexity of bacterial communities. In order to investigate bacterial pathogenicity within an ecologically relevant context, it becomes imperative to enhance the microbial complexity of co-culture setups. Phaeobacter inhibens bacteria are known pathogens that cause the death of E. huxleyi algae in laboratory co-culture systems. The bacteria depend on algal exudates for growth, but when algae senesce, bacteria switch to a pathogenic state and induce algal death. Here we investigate whether P. inhibens bacteria can induce algal death in the presence of a complex bacterial community. We show that an E. huxleyi-associated bacterial community protects the alga from the pathogen, although the pathogen occurs within the community. To study how the bacterial community regulates pathogenicity, we reduced the complex bacterial community to a five-member synthetic community (syncom). The syncom is comprised of a single algal host and five isolated bacterial species, which represent major bacterial groups that are naturally associated with E. huxleyi. We discovered that a single bacterial species in the reduced community, Sulfitobacter pontiacus, protects the alga from the pathogen. We further found that algal protection from P. inhibens pathogenicity is a shared trait among several Sulfitobacter species. Algal protection by bacteria might be a common phenomenon with ecological significance, which is overlooked in reduced co-culture systems.