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インド南東海岸のCliona lobata HancockとGelliodes pumila (Lendenfeld, 1887)海綿に関連する細菌群集の多様性
Diversity of a bacterial community associated with Cliona lobata Hancock and Gelliodes pumila (Lendenfeld, 1887) sponges on the South-East coast of India.
PMID: 32665602 DOI: 10.1038/s41598-020-67717-9.
抄録
海産海綿は、主に海綿に関連する微生物によって産生される抗がん剤を含む様々な生理活性代謝物の供給源である。インドの南東海岸に位置するパルク湾は、様々な人為的ストレスや気候的ストレスにさらされている、研究が進んでいない、非常に乱れたサンゴ礁環境である。近年、パルク湾は、未処理の下水の投棄、沿岸の養殖排水、観光、塩田、エキゾチックな海藻の養殖、地殻変動による重金属汚染、特にヒ素、水銀、カドミウム、鉛などの汚染に悩まされている。微生物が少ない海綿類、例えば Gelliodes pumila や Cliona lobata は、このサンゴ礁環境に遍在していることがわかった。これらの海綿類のそれぞれのサンプルを、V3-V4領域特異的プライマーを用いたイルミナMiSeqシークエンシングに供した。その結果、C. lobataとG. pumilaでは、それぞれ98％と99％の圧倒的な優勢が見られた。全体の運用分類単位数（OTU）は68であった（G. pumilaは40、C. lobataは13のOTUを共有していたが、G. pumilaは40、C. lobataは13のOTUを共有していた）。菌種の中では、アルファプロテオバクテリアが最も多く存在していた。C. lobataの未分類種Candidatus SaccharibacteriaとG. pumilaのChelotivorans compostiが最も多い細菌種であった。また，アルファプロテオバクテリアの優位性から，両海綿体には様々な外来生物分解性，界面活性剤産生性の細菌属が存在することが明らかになり，間接的にパルク湾の汚染されたサンゴ礁の状況を示唆していた。本研究では、これまで研究されてこなかった様々な場所での海綿体マイクロバイオームの研究が、サンゴ礁環境の状況を予測するのに役立つ可能性があると考えられる。
Marine sponges are sources of various bioactive metabolites, including several anticancer drugs, produced mainly by sponge-associated microbes. Palk Bay, on the south-east coast of India, is an understudied, highly disturbed reef environment exposed to various anthropogenic and climatic stresses. In recent years, Palk Bay suffered from pollution due to the dumping of untreated domestic sewage, effluents from coastal aquaculture, tourism, salt pans, cultivation of exotic seaweeds, and geogenic heavy-metal pollution, especially arsenic, mercury, cadmium, and lead. Low microbial-abundant sponge species, such as Gelliodes pumila and Cliona lobata, were found to be ubiquitously present in this reef environment. Triplicate samples of each of these sponge species were subjected to Illumina MiSeq sequencing using V3-V4 region-specific primers. In both C. lobata and G. pumila, there was an overwhelming dominance (98 and 99%) of phylum Candidatus Saccharibacteria and Proteobacteria, respectively. The overall number of operational taxonomic units (OTUs) was 68 (40 and 13 OTUs unique to G. pumila and C. lobata, respectively; 15 shared OTUs). Alphaproteobacteria was the most abundant class in both the sponge species. Unclassified species of phylum Candidatus Saccharibacteria from C. lobata and Chelotivorans composti from G. pumila were the most abundant bacterial species. The predominance of Alphaproteobacteria also revealed the occurrence of various xenobiotic-degrading, surfactant-producing bacterial genera in both the sponge species, indirectly indicating the possible polluted reef status of Palk Bay. Studies on sponge microbiomes at various understudied geographical locations might be helpful in predicting the status of reef environments.