Bacterial Exposure Mediates Developmental Plasticity and Resistance to Lethal Vibrio lentus Infection in Purple Sea Urchin (Strongylocentrotus purpuratus) Larvae
Notice bibliographique
Résumé
Exposure to and colonization by bacteria during development have wide-ranging beneficial effects on animal biology but can also inhibit growth or cause disease. The immune system is the prime mediator of these microbial interactions and is itself shaped by them. Studies using diverse animal taxa have begun to elucidate the mechanisms underlying the acquisition and transmission of bacterial symbionts and their interactions with developing immune systems. Moreover, the contexts of these associations are often confounded by stark differences between ‘wild type’ microbiota and the bacterial communities associated with animals raised in conventional or germ-free laboratories. In this study, we investigate the spatio-temporal kinetics of bacterial colonization and associated effects on growth and immune function in larvae of the purple sea urchin (Strongylocentrotus purpuratus) as a model for host-microbe interactions and immune system development. We also compare the host-associated microbiota of developing embryos and larvae raised in natural seawater or exposed to adult-associated bacteria in the laboratory. Bacteria associated with zygotes, embryos, and early larvae are detectable with 16S amplicon sequencing, but 16S-FISH indicates that the vast majority of larval bacterial load is acquired after feeding begins and is localized to the gut lumen. The bacterial communities of laboratory-cultured embryos are significantly less diverse than the natural microbiota but recapitulate its major components (Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, and Bacteroidetes), suggesting that biologically relevant host-microbe interactions can be studied in the laboratory. We also demonstrate that bacterial exposure in early development induces changes in morphology and in the immune system. In the absence of bacteria, larvae grow larger at the 4-arm stage. Additionally, bacteria-exposed larvae are significantly more resistant to lethal infection with the larva-associated pathogen Vibrio lentus suggesting that early exposure to high levels of microbes, as would be expected in natural conditions, affects the immune state in later larvae. These results expand our knowledge of microbial influences on early sea urchin development and establish a model in which to study the interactions between the developing larval immune system and the acquisition of larval microbiota.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».