@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{BurgsdorfSlabyHandleyetal.2015,
  author    = {Burgsdorf, Ilia and Slaby, Beate M. and Handley, Kim M. and Haber, Markus and Blom, Jochen and Marshall, Christopher W. and Gilbert, Jack A. and Hentschel, Ute and Steindler, Laura},
  title     = {Lifestyle Evolution in Cyanobacterial Symbionts of Sponges},
  series = {mBio},
  volume    = {6},
  journal   = {mBio},
  number    = {3},
  doi       = {10.1128/mBio.00391-15},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-143117},
  pages     = {e00391-15},
  year      = {2015},
  abstract  = {The "Candidatus Synechococcus spongiarum" group includes different clades of cyanobacteria with high 16S rRNA sequence identity (~99\%) and is the most abundant and widespread cyanobacterial symbiont of marine sponges. The first draft genome of a "Ca. Synechococcus spongiarum" group member was recently published, providing evidence of genome reduction by loss of genes involved in several nonessential functions. However, "Ca. Synechococcus spongiarum" includes a variety of clades that may differ widely in genomic repertoire and consequently in physiology and symbiotic function. Here, we present three additional draft genomes of "Ca. Synechococcus spongiarum," each from a different clade. By comparing all four symbiont genomes to those of free-living cyanobacteria, we revealed general adaptations to life inside sponges and specific adaptations of each phylotype. Symbiont genomes shared about half of their total number of coding genes. Common traits of "Ca. Synechococcus spongiarum" members were a high abundance of DNA modification and recombination genes and a reduction in genes involved in inorganic ion transport and metabolism, cell wall biogenesis, and signal transduction mechanisms. Moreover, these symbionts were characterized by a reduced number of antioxidant enzymes and low-weight peptides of photosystem II compared to their free-living relatives. Variability within the "Ca. Synechococcus spongiarum" group was mostly related to immune system features, potential for siderophore-mediated iron transport, and dependency on methionine from external sources. The common absence of genes involved in synthesis of residues, typical of the O antigen of free-living Synechococcus species, suggests a novel mechanism utilized by these symbionts to avoid sponge predation and phage attack. IMPORTANCE While the Synechococcus/Prochlorococcus-type cyanobacteria are widely distributed in the world's oceans, a subgroup has established its niche within marine sponge tissues. Recently, the first genome of sponge-associated cyanobacteria, " Candidatus Synechococcus spongiarum," was described. The sequencing of three representatives of different clades within this cyanobacterial group has enabled us to investigate intraspecies diversity, as well as to give a more comprehensive understanding of the common symbiotic features that adapt "Ca. Synechococcus spongiarum" to its life within the sponge host.},
  language  = {en}
}