Fungal-helper-bacteria communities in higher attine ant gardens - Sutta Martiarena, Maria Jesus (2022)
As bactérias desempenham papéis metabólicos fundamentais para a sobrevivência de outros organismos, criando sistemas complexos. Os jardins de fungos das formigas attine (Hymenoptera: Attini: Attina) são exemplos didáticos dessa complexidade, pois esses insetos dependem obrigatoriamente de fungos basidiomicetos para sua alimentação. Embora esse mutualismo seja o cerne das colônias attinas, outros organismos estão envolvidos na manutenção desse microhabitat. Vários estudos mostraram comunidades bacterianas na matriz do jardín de fungo compostas por Pantoea, Klebsiella, Pseudonocardia, Streptomyces e outros gêneros considerados envolvidos na ciclagem de nutrientes e defesa contra fungos antagônicos que ameaçam o jardín. Por outro lado, a função de grupos bacterianos localizados na hifosfera, região que envolve a hifa fúngica e sob sua influência, não foi abordada em previos estudos. Nesta tese, objetivamos avaliar as comunidades bacterianas da hifosfera de Leucoagaricus gongylophorus e seus potenciais efeitos diretos sobre o cultivar das formigas. Isolamos bactérias da superfície da estafila (grupo de hifas inchadas onde os nutrientes do fungo são armazenados) com potenciais funções metabólicas para o desenvolvimento do cultivar e do jardim. Nossos resultados mostraram a presença de comunidades bacterianas como parte da microbiota do fungo. Ensaios in vitro mostraram que as bactérias que habitam a hifosfera podem ser benéficas para o fungo, aumentando a produção da biomassa e auxiliando na mineralização de compostos. Análise transcriptômica de L. gongylophorus na presença de Staphylococcus sp. mostraram vias antimicrobianas down-regulated permitindo o estabelecimento bacteriano nas hifas, bem como transcritos up-regualted relacionados à síntese de lipídios e carboidratos. Além disso, usando técnicas moleculares e microscópicas mostramos evidências de bactérias dentro da hifa de L. gongylophorus. Implicações ecológicas dessas bactérias para o fungo e para as formigas são discutidas. Nossos resultados coletivamente, mostram bactérias na superfície da hifa, bem como dentro da hifa, que constituem a microbiota fúngica que sustenta a vida microbiana no jardim de fungos.