@phdthesis{Schmitt2007,
  author    = {Schmitt, Susanne},
  title     = {Vertical microbial transmission in Caribbean bacteriosponges},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23621},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2007},
  abstract  = {Bakterienhaltige Schw{\"a}mme sind durch große Mengen an morphologisch und phylogenetisch unterschiedlichen Mikroorganismen im Mesohyl gekennzeichnet. Diese mikrobiellen Konsortien sind permanent, stabil und hoch-spezifisch mit den Wirts-Schw{\"a}mmen assoziiert. {\"U}ber die Entstehung und die Aufrechterhaltung dieser Assoziation ist jedoch wenig bekannt. Es war das erste Ziel dieser Doktorarbeit, Co-Speziation zwischen mediterranen und karibischen Schw{\"a}mmen der Gattung Aplysina und assoziierten Cyanobakterien zu untersuchen. Die Wirtsphylogenie wurde sowohl mit 18S rDNA als auch mit ITS-2 Sequenzen erstellt. Das Alignment basierte auf der Sekund{\"a}rstruktur des jeweiligen molekularen Markers und jeder phylogenetische Stammbaum wurde mit 5 verschiedenen Algorithmen berechnet. Die Gattung Aplysina erschien monophyletisch. Die verschiedenen Arten konnten einer Karibik- und einer Mittelmeer-Gruppe zugeordnet werden und der Ursprung der Gattung Aplysina im Urmeer Tethys erscheint m{\"o}glich. Der Vergleich von Wirts- und Cyanobakterien-Phylogenie, welche auf 16S rDNA Sequenzen beruht, zeigte, dass die Topologie der Stammb{\"a}ume sich nicht spiegelbildlich gegen{\"u}bersteht. Es wird daher angenommen, dass keine Co-Speziation zwischen Aplysina Schw{\"a}mmen und Cyanobakterien und wahrscheinlich auch nicht mit anderen Schwamm-spezifischen Mikroorganismen vorliegt. Das zweite Ziel dieser Doktorarbeit war, die vertikale Weitergabe von Mikroorganismen {\"u}ber Reproduktionsstadien in Schw{\"a}mmen zu untersuchen. Eine umfangreiche elektronenmikroskopische Studie zeigte eine klare Korrelation, da bakterienhaltige Schw{\"a}mme immer auch unterschiedliche mikrobielle Morphotypen in den Reproduktionsstadien aufwiesen, wohingegen in den Reproduktionsstadien bakterienarmer Schw{\"a}mme keine Mikroorganismen gefunden wurden. Aus diesen Ergebnissen wird die Weitergabe des mikrobiellen Konsortiums {\"u}ber Reproduktionsstadien bakterienhaltiger Schw{\"a}mme geschlossen. Basierend auf den vorherigen Ergebnissen wurde Ircinia felix f{\"u}r eine detaillierte Dokumentation der vertikalen Weitergabe von Mikroorganismen ausgew{\"a}hlt. Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten, dass die Larven von I. felix im zentralen Bereich große Mengen an extrazellul{\"a}ren Mikroorganismen enthielten w{\"a}hrend der {\"a}ußere Bereich nahezu frei von Mikroorganismen war. In I. felix Juvenilschw{\"a}mmen waren die Mikroorganismen zwischen eng gepackten Schwammzellen lokalisiert. Die mikrobiellen Profile von I. felix Adult, Larven und Juvenilen wurden mittels Denaturierender-Gradienten-Gel-Elektrophorese (DGGE) verglichen. {\"A}hnliche mikrobielle Diversit{\"a}tsmuster waren im Adultschwamm und den respektiven Larven vorhanden. Dies deutet darauf hin, dass ein großer Anteil des adulten mikrobiellen Konsortiums vertikal weitergegeben wird. Im Gegensatz dazu schienen die mikrobiellen Konsortien von Larven, die von unterschiedlichen Adultindividuen stammten, insgesamt variabler zu sein. Die Bandenmuster der Juvenilschw{\"a}mme waren eine Mischung aus Schwamm-spezifischen und Seewassermikroorganismen, was auf die Methodik der DNA-Extraktion zur{\"u}ckgef{\"u}hrt werden kann. Allerdings kann gesagt werden, dass mindestens die H{\"a}lfte des adulten mikrobiellen Konsortiums in der n{\"a}chsten Generation vorhanden war. Schließlich wurde eine umfangreiche phylogenetische Analyse mit Sequenzen aus Adultschw{\"a}mmen und Larven durchgef{\"u}hrt. Die Sequenzen wurden durch Sequenzierung von ausgeschnittenen DGGE-Banden der bakterienhaltigen Schw{\"a}mme Agelas wiedenmayeri, I. felix und Smenospongia aurea gewonnen. Zus{\"a}tzlich wurden bislang unver{\"o}ffentlichte Sequenzen aus den Schw{\"a}mmen Ectyoplasia ferox und Xestospongia muta verwendet, die im Labor erstellt worden waren. Die Identifizierung von 24 "vertical transmission clusters" in mindestens 8 verschiedenen, eubakteriellen Phyla zeigt, dass ein komplexes, aber einheitliches, mikrobielles Konsortium {\"u}ber die Reproduktionsstadien weitergegeben wird. Der Prozess der vertikalen Weitergabe ist spezifisch, da Mikroorganismen der bakterienhaltigen Schw{\"a}mme, nicht aber Seewasser-Mikroorganismen weitergegeben werden. Zugleich scheint der Prozess der vertikalen Weitergabe nicht selektiv zu sein, da keine Unterscheidung zwischen einzelnen, Schwamm-spezifischen Mikroorganismen erfolgt. Insgesamt deutet vertikale Weitergabe auf eine mutualistische und seit langem bestehende Assoziation zwischen bakterienhaltigen Schw{\"a}mmen und komplexen, mikrobiellen Konsortien hin.},
  language  = {en}
}
@article{FichtnerKarunakaranStaricketal.2018,
  author    = {Fichtner, Alina Suzann and Karunakaran, Mohindar Murugesh and Starick, Lisa and Truman, Richard W. and Herrmann, Thomas},
  title     = {The armadillo (Dasypus novemcinctus): a witness but not a functional example for the emergence of the butyrophilin 3/Vγ9Vδ2 system in placental mammals},
  series = {Frontiers in Immunology},
  volume    = {9},
  journal   = {Frontiers in Immunology},
  number    = {265},
  doi       = {10.3389/fimmu.2018.00265},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176044},
  year      = {2018},
  abstract  = {1-5\% of human blood T cells are Vγ9Vδ2 T cells whose T cell receptor (TCR) contain a TRGV9/TRGJP rearrangement and a TRDV2 comprising Vδ2-chain. They respond to phosphoantigens (PAgs) like isopentenyl pyrophosphate or (E)-4-hydroxy-3-methyl-but-2-enyl-pyrophosphate (HMBPP) in a butyrophilin 3 (BTN3)-dependent manner and may contribute to the control of mycobacterial infections. These cells were thought to be restricted to primates, but we demonstrated by analysis of genomic databases that TRGV9, TRDV2, and BTN3 genes coevolved and emerged together with placental mammals. Furthermore, we identified alpaca (Vicugna pacos) as species with typical Vγ9Vδ2 TCR rearrangements and currently aim to directly identify Vγ9Vδ2 T cells and BTN3. Other candidates to study this coevolution are the bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) and the nine-banded armadillo (Dasypus novemcinctus) with genomic sequences encoding open reading frames for TRGV9, TRDV2, and the extracellular part of BTN3. Dolphins have been shown to express Vγ9- and Vδ2-like TCR chains and possess a predicted BTN3-like gene homologous to human BTN3A3. The other candidate, the armadillo, is of medical interest since it serves as a natural reservoir for Mycobacterium leprae. In this study, we analyzed the armadillo genome and found evidence for multiple non-functional BTN3 genes including genomic context which closely resembles the organization of the human, alpaca, and dolphin BTN3A3 loci. However, no BTN3 transcript could be detected in armadillo cDNA. Additionally, attempts to identify a functional TRGV9/TRGJP rearrangement via PCR failed. In contrast, complete TRDV2 gene segments preferentially rearranged with a TRDJ4 homolog were cloned and co-expressed with a human Vγ9-chain in murine hybridoma cells. These cells could be stimulated by immobilized anti-mouse CD3 antibody but not with human RAJI-RT1Bl cells and HMBPP. So far, the lack of expression of TRGV9 rearrangements and BTN3 renders the armadillo an unlikely candidate species for PAg-reactive Vγ9Vδ2 T cells. This is in line with the postulated coevolution of the three genes, where occurrence of Vγ9Vδ2 TCRs coincides with a functional BTN3 molecule.},
  language  = {en}
}