Anaerobní eukaryota s hydrogenosomální fermentací musejí udržovat nízký parciální tlak vodíku, jinak se jejich metabolismus zastaví. Tento problém řeší syntrofii, kdy prokaryotičtí symbionti odčerpávají vodík či další produkty. Nejčastějšími symbionty jsou metanogenní archea a síran redukující bakterie, některá eukaryota hostí celé společenstvo symbiontů. Tyto interakce mají i ekologický význam, protože symbionti často produkují metan nebo sulfan.
Předchozí díl seriálu
Když chybí kyslík: anaerobní protista a jejich syntrofní symbiózy I. (2026, 3)
Použitá literatura
ČEPIČKA, Ivan, et al. A novel mitochondrion-related organelle and complex endosymbiosis in a rare anaerobic single-celled predator. 2026.
Dostupné na https://assets-eu.researchsquare.com/files/rs-8743768/v1_covered_a006aa1e-7e97-4c27-9abc-785e54e7c13d.pdf?c=1777974768
JERLSTRÖM-HULTQVIST, Jon, et al. A unique symbiosome in an anaerobic single-celled eukaryote. Nature Communications, 2024, 15.1: 9726.
Dostupné na https://www.nature.com/articles/s41467-024-54102-7
MÉNDEZ-SÁNCHEZ, Daniel, et al. Methanogenic symbionts of anaerobic ciliates are host and habitat specific. The ISME Journal, 2024, 18.1: wrae164.
Dostupné na https://academic.oup.com/ismej/article/18/1/wrae164/7737421
PAVLÁTOVÁ, Magdaléna; HANOUSKOVÁ, Pavla; ČEPIČKA, Ivan. Anaeramoeba pumila sp. nov. and Anaeramoeba sp. OCE22C represent two novel types of symbiosis of Anaeramoebae and prokaryotes. Journal of Eukaryotic Microbiology, 2024, 71.1: e13008.
Dostupné na https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jeu.13008
ROTTEROVÁ, Johana, et al. Anaerobic ciliates as a model group for studying symbioses in oxygen‐depleted environments. Journal of Eukaryotic Microbiology, 2022, 69.5: e12912.
Dostupné na https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jeu.12912?casa_token=SIIHxuNIGocAAAAA%3A6ZcwPo3X_RvI0X-i1eg01nxBaJLcBPOz-i2NctLBMeEp4TOB8o4Ii_e2y57KTYMuowtu8WM0uL44tOF_
Anaerobic eukaryotes with hydrogenosomal fermentation must keep hydrogen partial pressure low or their metabolism stops. They solve this through syntrophy, where prokaryotic symbionts remove hydrogen or other metabolic products. The main partners are methanogenic archaea and sulphate-reducing bacteria, and some eukaryotes host entire consortia of symbionts. These interactions are also ecologically important, as symbionts often produce methane or sulphide.
-
Autofluorescence metanogenních symbiontů v cytoplazmě sladkovodního anaerobního nálevníka Urostomides denarius z řádu Metopida po osvícení ultrafialovým zářením. „Díra“ uprostřed buňky je makronukleus, ve kterém sym bionti nejsou. Foto D. Méndez-Sánchez
-
Sladkovodní anaerobní nálevník Anaerocyclidium helenae z podtřídy Scuticociliatia s metanogenními endosymbionty (S), kteří jsou v úzkém vztahu s hydrogenosomy (H). Snímek z transmisního elektronového mikroskopu. Foto K. Koštířová
-
Sladkovodní anaerobní nálevník Bothrostoma undulans z řádu Metopida s metanogenními endosymbionty (S), opět v úzkém vztahu s hydrogenosomy (H). Jsou vidět i kortikální granula (KG). Snímek z transmisního elektronového mikroskopu. Foto D. Méndez-Sánchez
-
Agregát metanogenních symbiontů (S) a hydrogenosomů (H) v buňce anaerobní měňavky Psalteriomonas australis. Je vidět i jádro (J). Snímek z transmisního elektronového mikroskopu. Foto M. Foučková
-
Buňky druhu Psalteriomonas lanterna. Zleva: stadium měňavky, živá buňka a buňka obarvená protargolem, stadium bičíkovce, živá buňka a buňka obarvená protargolem. A – agregát symbiontů a hydrogenosomů, J – jádro. Snímky M. Foučkové, T. Pánka a I. Čepičky
-
Autofluorescence metanogenních symbiontů v makronukleu dosud nepopsaného sladkovodního anaerobního nálevníka z řádu Metopida po osvícení UV zářením. Je vidět kontura buňky, symbionti se nevyskytují v cytoplazmě. Foto O. Pomahač
-
Nepopsaný druh mořských nálevníků rodu Maricyclidium z podtřídy Scuticociliatia s přisedlými ektosymbionty, pravděpodobně síran redukujícími bakteriemi (S). Kromě nich jsou vidět podpovrchové hydrogenosomy (H), bičíky (brvy, B), makronukleus (Ma), mikronukleus (Mi) a potravní vakuoly (P). Snímek z transmisního elektronového mikroskopu. Foto K. Koštířová
-
Mořský anaerobní nálevník Maricyclidium commune pokrytý symbionty, pravděpodobně síran redukujícími bakteriemi. Snímek ze skenovacího elektronového mikroskopu. Foto K. Koštířová
-
Sladkovodní anaerobní nálevník Anaerocyclidium fusiforme z podtřídy Scuticociliatia. Na povrchu nemá žádné ektosymbionty, zato má metanogenní endosymbionty, kteří zde nejsou vidět. Snímek ze skenovacího elektronového mikroskopu. Foto K. Koštířová
-
Příčný řez buňkou mořského nálevníka Metacyclidium pallium z podtřídy Scuticociliatia s přisedlými symbionty, pravděpodobně síran redukujícími bakteriemi (S). Kromě nich jsou vidět podpovrchové hydrogenosomy (H) a kortikální alveoly (ploché podpovrcho vé váčky, K). Snímek z transmisního elektronového mikroskopu. Foto K. Koštířová
-
Buňka mořské měňavky druhu Anaeramoeba flamelloides s agregátem symbiontů (S) a hydrogenosomů (H). Je vidět také jádro (J) a potravní vakuo ly (P). Snímek z transmisního elektronové ho mikroskopu. Foto I. Čepička
-
Buňka mořské měňavky nepopsaného druhu rodu Anaeramoeba s agregátem symbiontů (S) a hydrogenosomů (H). Zřetelné je i jádro (J). Snímek z transmisního elektronového mikroskopu. Foto M. Pavlátová
-
Buňka měňavky druhu Anaeramoeba pumila. Prokaryotičtí symbionti (S) nejsou syntrofní a nejsou asociováni s hydrogenosomy (H). Je vidět i jádro (J), mikrotubulární organizační centrum (M) a potravní vakuola (P). Snímek z transmisního elektronového mikroskopu. Foto M. Pavlátová
-
Průřez cytoplazmou nálevníka Legendrea loyezae z třídy Litostomatea. Lze rozeznat všechny čtyři druhy symbiontů (MB – Methanobacterium, MT – Methanothrix, S – „Syntrophilus“, X – „Xociella“) a anaerobní mitochondrie, které neprodukují vodík (MR). Výrazné jsou i potravní vakuoly (P). Foto O. Pomahač