Metanolin sitomisen ja tyypin IVB eritysjärjestelmän merkitys Methylorubrum extorquens DSM13060 -bakteerille männyn kolonisaatiossa
Rantanen, Iida-Maria (2023-06-22)
I.-M. Rantanen
22.06.2023
© 2023 Iida-Maria Rantanen. Ellei toisin mainita, uudelleenkäyttö on sallittu Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0) -lisenssillä (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Uudelleenkäyttö on sallittua edellyttäen, että lähde mainitaan asianmukaisesti ja mahdolliset muutokset merkitään. Sellaisten osien käyttö tai jäljentäminen, jotka eivät ole tekijän tai tekijöiden omaisuutta, saattaa edellyttää lupaa suoraan asianomaisilta oikeudenhaltijoilta.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202306222749
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202306222749
Tiivistelmä
Methylorubrum extorquens DSM13060 on männyn endosymbionttinen bakteeri eli bakteeri, joka viettää ainakin osan elämästään männyn solujen sisällä. Tässä tutkimuksessa tutkittiin kahden tekijän vaikutusta bakteerin kolonisaatioon eli levittäytymiseen männyn sisälle. Ensimmäinen tekijöistä oli tyypin IVB eritysjärjestelmä, jonka avulla bakteeri oletettavasti infektoi männyn solut. Eritysjärjestelmä pyrittiin inaktivoimaan poistamalla bakteerin DNA:sta sitä koodaava icm-geenialue. Toinen tekijöistä oli bakteerin pääasiallisen energianlähteen, metanolin, hyödyntäminen, jota tutkittiin kahdella tavalla. Metanolin sitomisesta eli käyttöönotosta vastaava koneisto pyrittiin inaktivoimaan poistamalla bakteerin DNA:sta mxaF-geeni. Lisäksi metanolin sitomista bakteerin kolonisaation aikana seurattiin mittaamalla villityypin bakteerin mxaF-geenin määrää männyn juurista ja versoista digital-PCR- ja RT-qPCR-menetelmillä.
Tutkimuksen tuloksena saatiin tietoa siitä, miten geenideleetio voi onnistua tulevaisuudessa paremmin M. extorquens DSM13060-bakteerille. Sekä icm-geenialueen että mxaF-geenin poistaminen bakteerin perimästä osoittautui haastavaksi ja käytetyn menetelmän vaatiman runsaan optimoinnin takia aika loppui kesken. Mikäli icm-geenialueen ja mxaF-geenin deleetio olisi onnistunut, olisi M. extorquens DSM13060-bakteerin kolonisaatio todennäköisesti hidastunut tai pysähtynyt kokonaan. Lisäksi tutkimuksessa tehtyjen digital-PCR- ja RT-qPCR-menetelmien mittaustuloksista oli nähtävissä mxaF-geenin suurempi lukumäärä männyn juurissa kuin versoissa. Bakteeri siis hyödyntää metanolia erityisesti kolonisoidessaan männyn juuria. Versoa kolonisoidessaan bakteeri käyttää todennäköisesti vaihtoehtoista energianlähdettä, kuten oksaalihappoa tai malaattia. Tutkimuksen tuloksena saatu tieto on arvokasta, sillä endosymbionttisien bakteerien ja niiden isäntäkasvien vuorovaikutuksesta ja erityisesti bakteerien kolonisaatiokyvystä on tähän mennessä tehty vain vähän tutkimusta.
Tutkimuksen tuloksena saatiin tietoa siitä, miten geenideleetio voi onnistua tulevaisuudessa paremmin M. extorquens DSM13060-bakteerille. Sekä icm-geenialueen että mxaF-geenin poistaminen bakteerin perimästä osoittautui haastavaksi ja käytetyn menetelmän vaatiman runsaan optimoinnin takia aika loppui kesken. Mikäli icm-geenialueen ja mxaF-geenin deleetio olisi onnistunut, olisi M. extorquens DSM13060-bakteerin kolonisaatio todennäköisesti hidastunut tai pysähtynyt kokonaan. Lisäksi tutkimuksessa tehtyjen digital-PCR- ja RT-qPCR-menetelmien mittaustuloksista oli nähtävissä mxaF-geenin suurempi lukumäärä männyn juurissa kuin versoissa. Bakteeri siis hyödyntää metanolia erityisesti kolonisoidessaan männyn juuria. Versoa kolonisoidessaan bakteeri käyttää todennäköisesti vaihtoehtoista energianlähdettä, kuten oksaalihappoa tai malaattia. Tutkimuksen tuloksena saatu tieto on arvokasta, sillä endosymbionttisien bakteerien ja niiden isäntäkasvien vuorovaikutuksesta ja erityisesti bakteerien kolonisaatiokyvystä on tähän mennessä tehty vain vähän tutkimusta.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [36511]
Ellei muuten mainita, aineiston lisenssi on https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/