Neue genomische Studien enthüllen, dass die Endozoicomonadaceae, eine häufige Bakterienfamilie, die in marinen Wirbellosen lebt, bemerkenswerte Fähigkeiten für das Wohlbefinden ihrer Wirte besitzt und eine zentrale Rolle im Ökosystem der Ozeane spielt.
Diese Mikroorganismen sind unerlässlich für den Nährstoffkreislauf, indem sie essenzielle Aminosäuren und Vitamine, insbesondere der B-Gruppe (B1, B2, B6, B7), synthetisieren, die für die Ernährung mariner Wirte notwendig sind. Sie unterstützen auch den Abbau komplexer Zuckermoleküle, wie Chitin, und tragen so zu den Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen bei, was die Nährstoffaufnahme der Wirte verbessert. Darüber hinaus regulieren sie den Phosphatspiegel, um eine schädliche Anreicherung in Korallengewebe zu verhindern, eine Fähigkeit, die besonders in nährstoffarmen Gewässern von Bedeutung ist. Einige Vertreter dieser Familie sind auch an Stickstoffkreislaufprozessen beteiligt, wie der dissimilatorischen Nitratreduktion zu Ammonium (DNRA), die anderen Mikroorganismen als Energiequelle dienen kann. Die Endozoicomonadaceae sind zudem Meister darin, Eisen in nährstoffarmen Meeresregionen zu beschaffen, was für das Überleben vieler mariner Organismen unerlässlich ist. Ihre genetische Ausstattung ermöglicht es ihnen, metabolische Prozesse innerhalb des Wirts zu integrieren und zu optimieren.
Die Forschung zeigt, dass diese Bakterien eine bemerkenswerte Anpassungsfähigkeit an ihre Umgebung aufweisen. Ihre Genome zeichnen sich in der Regel durch beträchtliche Größe und hohe Plastizität aus, was auf das Vorhandensein freilebender Stadien und die Fähigkeit zur schnellen Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen und neue Nischen hindeuten kann. Sie können spezifische Aminosäuren und Vitamine synthetisieren, die der Wirt selbst nicht produzieren kann. Genetische Merkmale der Endozoicomonadaceae deuten auf eine Kapazität zur antimikrobiellen Abwehr und zur Stressbewältigung hin, was ihre Wirte vor schädlichen Einflüssen schützen und zur allgemeinen Widerstandsfähigkeit des marinen Ökosystems beitragen könnte.
Unter thermischem Stress, beispielsweise bei steigenden Wassertemperaturen, können einige Endozoicomonadaceae vom Wirt stammende Steroide in Hormone wie Testosteron und Progesteron umwandeln. Diese Hormone wiederum können die angeborene Immunität des Wirts aktivieren und das Wachstum pathogener Bakterien und Pilze unterdrücken, was eine einzigartige Form der interspezifischen Interaktion darstellt. Darüber hinaus sind sie in der Lage, antioxidative Verbindungen zu synthetisieren, was die Widerstandsfähigkeit gegenüber widrigen Faktoren zusätzlich erhöht.
Die komplexen Wechselwirkungen zwischen Endozoicomonadaceae und ihren marinen Wirten unterstreichen die Bedeutung dieser Mikroorganismen für die Gesundheit und Stabilität von Korallenriffe und somit für die gesamte Gesundheit des Ozeans.