Abstract

<span>En muchos ecosistemas diversos, que van desde ecosistemas acuáticos hasta los intestinos de mamíferos e implantes médicos, las poblaciones y comunidades de bacterias existen como biopelículas (biofilms). El proceso de desarrollo de las biopelículas ha sido bien estudiado para aquellos producidos por bacterias unicelulares como<em> Pseudomonas aeruginosa</em>, pero se conoce muy poco acerca del desarrollo de biopelículas asociadas con microorganismos filamentosos. La Enfermedad de Banda Negra (EBN) de coral es caracterizada como una comunidad polimicrobiana que forma una biopelícula (lecho), visualmente-dominada por una cianobacteria filamentosa. El lecho migra a través de un huésped de coral vivo, rompiendo completamente el tejido del coral y dejando atrás el esqueleto de coral expuesto. Es la única biopelícula cianobacteriana que migra a través de un sustrato, por lo tanto esto genera preguntas acerca de los mecanismos y las características únicas de este sistema. Fragmentos del coral <em>Montastraea annularis</em>, cinco artificialmente infectados con EBN y dos colectados de una colonia EBN-infectada, fueron usados para abordar estas preguntas mediante exámenes detallados con microscopía electrónica de barrido y de transmisión (MEB y MET). En zonas cercanas a la interfaz de tejido del coral y la banda de la enfermedad madura, se han observado dos tipos de grupos de cianobacterias, uno con orientación aleatoria y otro con una orientación paralela de los filamentos. Este último exhibe la secreción activa de polisacáridos extra-celulares (PEC), mientras que los grupos orientados al azar no lo hicieron. Dentro de la banda de filamentos cianobacterianas bien desarrollados se observó que estaban integradas en PEC y que se presentaban como capas de cianobacteria con orientación paralela. Estas observaciones sugieren que la cianobacteria de EBN se orienta a sí misma y produce PEC en un proceso secuencial durante la migración para formar la matriz complejo de EBN.</span>

Highlights

  • Black band disease (BBD) of corals exists as a thick biofilm, or thin mat, that migrates across coral colonies completely degrading coral tissues (Rützler et al 1983)

  • Examination of the BBD biofilm/mat on infected fragments using SEM revealed that, despite the homogenous appearance of the disease band macroscopically, the mat exhibited spatial heterogeneity. In both artificially and naturally infected coral fragments cyanobacterial filaments were found millimeters ahead of the mature band (Figure 1). These filaments were present as loose aggregations that formed clusters between and underneath coral tissue layers, and could be seen separating the coral tissue from the coral skeleton

  • SEM and TEM examination of BBD-infected coral fragments revealed that clusters of cyanobacteria were present millimeters ahead of the pathogenic disease band

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Summary

Introduction

Black band disease (BBD) of corals exists as a thick biofilm, or thin mat, that migrates across coral colonies completely degrading coral tissues (Rützler et al 1983). Such model systems have made use of both single and multiple species, including Escherichia coli, P. fluorescens, and Vibrio cholerae, among others (Pratt and Kolter 1998, Watnick et al 1999) All of these model systems have focused on unicellular bacteria, and little is known about the development of biofilms associated with filamentous bacteria. BBD is known to infect at least 64 scleractinian coral species worldwide, and is considered to be an important disease contributing to the loss of coral cover due to its often lethal, preferential infection of massive, reef-building corals (Rützler et al 1983, Edmunds 1991, Kuta and Richardson 1996, Sutherland et al 2004, Voss and Richardson 2006) It is caused by a polymicrobial biofilm, or very thin (

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