Endosymbiotcké bakterie asociované s domácími roztoči

Eliška Třešňáková

Bachelor's thesis

Endosymbiotic bacteria associated to stored product mites

Abstract:

Prachoví a skladištní roztoči (Acari) jsou pro člověka významní z hlediska jejich schopnosti produkovat alergeny. Tito roztoči vstupují do řady symbiotických vztahů s nejrůznějšími bakteriálními rody, mezi nejčastější patří intracelulární bakterie Cardinium, Wolbachia a střevní bakterie Bartonella. Cardinium je gram-negativní bakterie z kmene Bacteroidetes. Žije endosymbiotickým/endoparazitickým způsobem života a nalézá se primárně ve tkáních reprodukčních orgánů svého hostitele, což i umožňuje její vertikální přenos z matky na potomstvo. Zároveň je k nalezení v dalších somatických tkáních roztočů a pozorován byl i horizontální přenos. Napadá celé spektrum členovců (Arthropoda), včetně domácích roztočů. Řadí se mezi reprodukční parazity a ve svém hostiteli způsobuje cytoplazmatickou inkompatibilitu, partenogenezi a feminizaci. Gram-negativní bakterie Wolbachia se řadí do třídy Alphaproteobacteria. Jedná se rovněž o endosymbiotický/endoparazitický organismus, který se nachází téměř ve všech typech tkáních svého hostitele. Přenášena je, stejně tak jako v případě Cardinium, primárně vertikálně přes matku na potomstvo, ale byl pozorován i přenos horizontální. Je řazena mezi reprodukční parazity a mezi její způsoby manipulace hostitelem se řadí cytoplazmatická inkompatibilita, partenogeneze, feminizace a „male-killing“. Bartonella je rod gram-negativních bakterií ze třídy Alphaproteobacteria. Od té doby, kdy byla poprvé popsána v roce 1909, drtivá většina výzkumů byla zaměřených na druhy, které jsou hematotropními parazity savců (Mammalia), včetně člověka. Tyto druhy jsou přenášeny hematofágním hmyzem na finálního hostitele. Až v posledních dvou desetiletích se výzkum zaměřil i na výskyt a význam bakterie Bartonella u členovců, jenž se neživí krví savců, tedy i domácích roztočů. Zde její úloha, vyplývající z nedávných studií, spočívá v recyklaci dusíkatého odpadu a rozkladu sekundárních metabolitů rostlin ve střevu svého hostitele. Tato bakalářská práce poskytuje kompilaci informací o biologii a ekologii endosymbiotických bakteriích Cardinium, Wolbachia a střevní bakterie Bartonella u skladištních a domácích roztočů.

Abstract:

Stored product and house dust mites are of medical importance for human due to their allergen production. These mites have number of symbiotic relationships with a variety of bacterial genera, the most known are intracellular parasites Cardinium and Wolbachia and gut symbiont Bartonella. Cardinium is a gram-negative bacteria from the strain Bacteroidetes. It is an endosymbiotic organism and is located in the reproductive organs tissues, which also allows its vertical transmission from mother to offspring. It can be also found in other somatic tissues of its host and horizontal transmission has been observed. Bacteria infects whole spectrum of arthropods, including mites. It is a reproductive parasite causing cytoplasmic incompatibility, parthenogenesis and feminization in its host. Gram-negative bacteria Wolbachia belongs to the class Alphaproteobacteria. The mode of life is endosymbiotic/endoparasitic, similar as Cardinium. The bacterium have been found in almost all types of somatic tissues of its host. As in the case of Cardinium, it is primarily transmitted vertically through mother to offspring, but horizontal transmission has also been observed. It is considered a reproductive parasite and its methods of host manipulation include cytoplasmic incompatibility, parthenogenesis, feminization and „male-killing“. Bartonella is a genus of gram-negative bacteria in the class Alphaproteobacteria. Since it was first described in 1909, the majority of researches has focused in species that are hematotropic parasites of mammals, including humans. These species are transmitted by hematophagous insects to the final host. Only in the last two decades has the research focused in the occurrence and significance of the bacteria in arthropods that do not feed on the blood of mammals, hence the domestic mites. Based on recent studies, its role is to recycle nitrogenous waste and to degrade the secondary plant metabolites in gut of its host. This thesis provides a review of the occurence, biology and ecology of Cardinium, Wolbachia and Bartonella in stored product and house mites.

Keywords

Roztoči, Endosymbiotické bakterie, Bartonella, Wolbachia, Cardinium

Keywords

Mites, Endosymbiotic bacteria, Bartonella, Wolbachia, Cardinium

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Mgr. Jan Hubert, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food and Nutrition