Jerlström-Hultqvist labb

Symbios mellan eukaryoter och prokaryoter har varit avgörande för evolutionens stora steg och har bidragit till ökad biologisk mångfald. Dessa samarbeten har lett till utvecklingen av specialiserade funktioner och organ hos olika flercelliga organismer, som kvävefixerande baljväxter, insekter, djur vid djuphavskällor och ljusorgan hos vattenlevande djur. Bakterie- och arkeasymbioser finns även bland många encelliga protister. Trots detta är grunderna för symbios i protister, hur mycket värd och symbiont integreras samt värdcellernas anpassningar fortfarande till stor del outforskade. Gruppen vill förstå hur dessa samarbeten fungerar och hur de utvecklats.

Populärvetenskaplig presentation

Vår forskning syftar till att förstå hur nya organeller bildas. Vi fokuserar på en amöba, Anaeramoeba, som nyligen isolerats från syrefattiga havssediment. Anaeramoeba har en symbiotisk relation med en sulfatreducerande bakterie som lever nära amöbans hydrogenosom. Bakterierna befinner sig inne i amöban i ett tubulärt nätverk av smala kanaler som förbinder dem med cellens utsida. Genom dessa kanaler kan bakterierna absorbera sulfat från havsvattnet, trots att de lever inne i amöban. Hur membranorganellen som upprätthåller denna komplexa koppling mellan Anaeramoeba och bakterierna har utvecklats och bibehållits över tid är fortfarande okänt.

Vi använder moderna metoder för att undersöka symbiosen ur flera perspektiv. Med de senaste sekvenseringsteknikerna kartlägger vi den fullständiga genomsekvensen hos både amöban och dess symbionter, vilket möjliggör fördjupade studier av deras evolutionära förhållanden. Den nära interaktionen mellan amöban och symbionten analyseras med fluorescensmikroskopi och högupplösta tomografiska elektronmikroskopi tekniker.

Screenshot UU news 2024-03-18
Screenshot UU news 2024-03-18

Forskning

Samarbeten mellan icke-besläktade celler genom symbios är vanligt förekommande i naturen. I de flesta symbioser sker ett utbyte av näringsämnen mellan cellerna i en process som kallas syntrofi. Symbioser har varit föremål för forskning i över hundra år och är avgörande för många av de processer som möjliggör liv. Ett exempel är växternas samarbete med kvävefixerande bakterier, som gör att vissa växter kan överleva i miljöer där kväve är en begränsad resurs. Växterna utvecklar specialiserade cellstrukturer, symbiosomer, som underlättar interaktionen med de kvävefixerande bakterierna och belönar dem för deras insats.

Organeller som underlättar symbios har främst studerats i flercelliga organismer. Däremot finns det mycket begränsad forskning kring liknande symbioser som förekommer hos encelliga eukaryoter (protister) som lever i syrefattiga miljöer. Vår forskargrupp studerar de mekanismer som styr dessa symbioser samt deras evolutionära ursprung. Vi är särskilt intresserade av att förstå hur nya organeller kan uppstå och hur de regleras.

Alumni

Oscar Åberg, former Master student

Ka Hei Lam, former Master student

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

Uppsala universitet på facebook
Uppsala universitet på Instagram
Uppsala universitet på Youtube
Uppsala universitet på Linkedin