Seasonal dynamics of the microbiome of the Pacific oyster Crassostrea gigas in correlation to pathogen induced mass mortality events


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Abstract

In den letzten Jahren hat die Zahl der Massensterben von marinen Invertebraten deutlich zugenommen. Zu diesen Massensterben zählt auch das sogenannte „Summer Mortality Syndrome“ (SMS), welches die pazifische Auster Crassostrea gigas betrifft: In den Sommermonaten sterben binnen weniger Wochen hohe Anteile von Austernpopulationen sowohl in freier Wildbahn als auch in Aquakulturen ab. Zu diesem multifaktoriellen Geschehen tragen mitunter das Herpesvirus OsHV wie auch pathogene Bakterien, unter anderem der Gattung Vibrio, bei. Das Mikrobiom von Austern ist ein wichtiger Schutzmechanismus gegen Pathogene und liefert auch allgemein einen wichtigen Beitrag zur Fitness der Austern. Dadurch ist es ein bedeutendes Element für das Verständnis der Dynamik des Massensterbens. In der vorliegenden Arbeit wurde das Mikrobiom von juvenilen Austern verschiedener Herkunft über den Verlauf eines solchen Massensterbens hinweg beobachtet. Die Austern stammen aus genetisch verschiedenen Populationen aus Brest (Frankreich), Texel (Niederlande) und Sylt (Deutschland). Untersucht wurde die bakterielle Gemeinschaft in den Austern durch gezielte Amplicon Sequenzierung der V4 Region der 16S rRNA. Entgegen der Erwartungen zeigt die bakterielle Vielfalt innerhalb der einzelnen Proben (α-Diversität) keine signifikante Veränderung in Abhängigkeit zum Probenzeitpunkt, Herkunft der Auster oder deren Wechselwirkung. Die Veränderung der bakteriellen Vielfalt zwischen den Proben (β-Diversität) hingegen zeigt signifikante Änderungen in Abhängigkeit vom Probenzeitpunkt und der Wechselwirkung zwischen Probenzeitpunkt und Herkunft der Auster. Das Kernmikrobiom, also die OTUs („Operational Taxonomic Unit“), welche in einem überwiegenden Teil der Proben vorkommt, enthielt vor allem Vertreter der Familien Mycoplasmataceae, Vibrionaceae und der Gattung Arcobacter. Hier konnte vor allem für die Mycoplasmataceae und Arcobacter ein Zusammenhang zwischen Probenzeitpunkt in Wechselwirkung zur Herkunft der Austern und Häufung der OTUs hergestellt werden. Für Arcobacter konnte außerdem ein Zusammenhang zwischen Probenzeitpunkt und Häufung der OTUs hergestellt werden. Diese Gruppen wären demnach geeignete Kandidaten, deren Häufigkeit die Unterschiede der β-Diversität der Mikrobiome in Zusammenhang mit den Massensterben erklärt. Detailliertere Untersuchungen sind aber notwendig, um dieses zu bestätigen.



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Thesis (Master)
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Primary Division
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Published
Eprint ID
48499
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Sommer, A. (2018): Seasonal dynamics of the microbiome of the Pacific oyster Crassostrea gigas in correlation to pathogen induced mass mortality events , Master thesis, Ludwig Maximilians Universität München.


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