En sammenligning av responser på kjemiske og mekaniske stimuli hos de to formene av den polymorfe ciliaten Tetrahymena vorax

Abstract

De to formene av den polymorfe ciliaten Tetrahymena vorax er svært ulike med hensyn på morfologi, atferd og næringspreferanser. Den mikrostome formen lever av blant annet bakterier og råtnende biologisk materiale som taes opp ved en uspesifikk pinocytose. Den makrostome formen er et rovdyr, og lever av mindre ciliater som for eksempel Tetrahymena thermophila. Byttedyrene taes opp ved en selektiv og spesifikk fagocytose, og transformeringen fra mikrostom til makrostom form induseres av en kompleks forbindelse kalt stomatin som skilles ut av byttedyrene. I dette hovedfagsarbeidet ble kjemoresponsen på L-cystein, et filtrat av T. thermophila-kultur og et filtrat av T. vorax-kultur sammenlignet for de to formene av T. vorax. Både den mikrostome og den makrostome formen ble tiltrukket av L-cystein og T. thermophila-filtratet, mens ingen av formene ble tiltrukket av T. vorax-filtratet. Det tyder på at makrostome celler er i stand til å selektere byttedyr ved hjelp av kjemoresepsjon. Bevegelsesmønsteret til ciliater henger nøye sammen med membranpotensialet siden cilienes slagfrekvens og slagretning styres av ionestrømmer over membranen. Hos noen ciliatarter styres kjemokinese av endringer i membranpotensialet. Verken påsprøyting av byttedyrfiltratet eller L-cystein induserte elektrofysiologiske membranresponser hos den mikrostome formen. Det er ser derfor ikke ut til at kjemokinese hos T. vorax styres av ionestrømmer over membranen. Hos den makrostome formen induserte påsprøyting av registreringsløsning og byttedyrfiltratet på cellens forpart elektrofysiologiske membranresponser som enten skyldes mekanosensitivitet eller både mekanosensitivitet og kjemosensitivitet. Påsprøyting av byttedyrfiltratet og L-cystein på bakenden av makrostome celler induserte ingen membranresponser. Siden påsprøyting foran på makrostome celler induserte membranresponser som kunne skyldes mekanoresepsjon, og siden påsprøyting foran på mikrostome celler ikke induserte slike responser, var det interessant å sammenligne de to formenes mekanosensitive egenskaper. Mekanisk stimulering i munnregionen på makrostome celler induserte en depolarisering, mens ingen membranresponser ble indusert hos mikrostome celler uansett hvor på overflaten cellen ble stimulert. Dette kan tyde på at det under transformeringen fra mikrostom til makrostom form kommer til uttrykk nye mekanosensitive kanaler i munnregionen. Den makrostome formen av T. vorax depolariserte når munnapparatet kom i fysisk kontakt med mikro- eller makrostom T. vorax- og T. thermophila-celler. Det var ingen klar forskjell i depolariseringen utløst av de ulike celletypene, og disse responsene gir derfor ikke grunnlag for seleksjon av byttedyr. Det er uklart om den elektrofysiologiske responsen på celleberøring er en ren mekanorespons, eller om aktivering av kjemoreseptorer også bidrar.