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 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.

Mürekkep balığı (Squid)-Aliivibrio fischeri simbiyozu 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.