Symbiose ist ein bedeutender Motor der Evolution, und hat unter anderem zur Entstehung eukaryotischer Zellen geführt. Die Beziehung zwischen intrazellulären Symbionten und ihren Wirten ist vielseitig und bewegt sich zwischen wechselseitigem Nutzen und Parasitismus. Einige der bedeutendsten Parasiten des Menschen sind obligat intrazelluläre Bakterien wie Chlamydia trachomatis. Dieser Krankheitserreger durchläuft regelmäßig einen biphasischen Entwicklungszyklus, der aus einer replizierenden intrazellulären Phase und einer übertragbaren extrazellulären Phase besteht. Dieses Merkmal vereint alle Chlamydien, auch die zahlreichen Arten, die Protisten infizieren. Unter diesen Protisten sind auch Dictyosteliden anfällig für Infektionen mit Chlamydien. Alle Dictyosteliden durchlaufen einen wiederkehrenden sozialen Lebenszyklus, der Stadien fakultativer Multizellularität beinhaltet. In dieser Arbeit charakterisierten meine KolegInnen und ich Chlamydien zweier enfernt-verwandter Familien aus acht Dictyosteliden-Isolaten, mit einer detaillierten Analyse dreier Isolate. Die komplett sequenzierten Genome dieser acht Dictyostelid-assoziierten Chlamydien zeigten einen umfangreichen, familienspezifischen Genverlust, insbesondere der Regulatoren des kanonischen Entwicklungszyklus und verwandter Gene. Im Einklang mit diesen genomischen Signaturen beobachteten wir den Verlust der spezifischen, für Chlamydien typischen morphologischen Stadien, veränderte Genexpressionsdynamiken und das Fehlen mittels digitaler PCR nachweisbarer, extrazellulärer Formen. Dies passt gut zu unseren Erkenntnissen, dass Chlamydien vertikal durch die soziale Lebensphase des Wirts übertragen werden, gezeigt durch Transmissionselektronenmikroskopie und Fluoreszenzmikroskopie, sowie horizontal über direkten Zell-Zell Kontakt zwischen Wirtszellen. Wir fanden keine signifikanten, durch die Chlamydien ausgelösten Effekte auf die Wachstumsrate und Sporenproduktion des Wirts. Das impliziert eine verringerte Pathogenität der Dictyosteliden-assoziierten Chlamydien. Zusammengefasst konnten wir zeigen, dass sich Chlamydien an die fakultative Multizellularität ihres Wirts anpassen, und zwar durch Genverlust, deutliche Veränderungen der Übertragungsmodi und den Verlust des konservierten chlamydialen Entwicklungszyklus. Damit trägt diese Arbeit zu unserem Verständnis der chlamydialen Evolution und Anpassung bei und fügt sich in die Theorien zur Evolution von Endosymbiose.
Lukas Helmlinger (Thu,) studied this question.