Hodowla śluzowców Didymium sp. – zdolność do akumulacji manganu w śluźni nieupigmentowanej i innych fazach cyklu rozwojowego

True slime moulds (Myxomycetes) are simple eukaryotic organisms that are of great interest to researchers. They have been widely used in the life sciences as model organisms. Many slime moulds traits have been found in much more complex organisms. In addition, the slime moulds possesses the ability to accumulate large amounts of certain metals that are not so common in typical eukaryotic cells. Various stages of development have been investigated for the presence of elements such as manganese, iron, zinc. EPR is the method that has found great use in slime moulds studies. This makes it easy to demonstrate the presence of certain compounds. To study these simple organisms, it is necessary to be able to breed them under laboratory conditions. So far, dozens of species have been discovered that can survive the whole cycle in artificial conditions.The first objective of this thesis was to develop a line from the genus Didymium. The sporangia of this species were available in a household hydroponic culture of garden cress (Lepidium sativum). The proper breeding conditions consisted mainly of the matching of the substrate on which the slime mould could develop and the amount of food necessary for the proper growth of the plasmodia. The passage of breeding is also an important element in the development of proper breeding. An effective breeding development was possible on a plastic surface, the slime to grow needed a lot of water. The frequency of setting up new farming of slime mould was also significant. It also focused on the ability to accumulate manganese II by colorless plasmodium and sporangia of Didymium sp. to verify that the ability to accumulate large amounts of this element from the medium is characteristic of these simple organisms .Plasmodia used for EPR spectroscopy were collected from both Didymium sp. and two other species (Physarum polycephalum, Fuligo septica), which have previously demonstrated the ability to accumulate large amounts of manganese. Didymium sp. are prone to produce sporangia in laboratory cultures. Therefore, they also served as a material using EPR spectroscopy to check the presence of manganese II complexes in sporangia structures.Based on the obtained EPR spectra, it can be stated that the colorless plasmodia of Didymium sp. does not show the ability to accumulate such large amounts of manganese as pigmented plasmodia Physarum polycephalum or Fuligo septica. In contrast, the sporangia of Didymium, in addition to the strong free radical signal, also exhibit a signal derived from manganese ions.

Śluzowce właściwe (Myxomycetes) są organizmami eukariotycznymi o prostej budowie, budzą duże zainteresowanie wśród badaczy. Znalazły one szerokie zastosowanie w naukach przyrodniczych jako organizmy modelowe. Wykazano wiele cech śluzowców, które występują u znacznie bardziej skomplikowanych organizmów. Dodatkowo śluzowce wykazują zdolność do akumulacji dużych ilości niektórych metali, które nie występują tak powszechnie w typowych komórkach eukariotycznych. Zbadano różne stadia rozwojowe pod kątem występowania pierwiastków takich jak mangan, żelazo, cynk. Metodą, która znalazła duże zastosowanie w badaniach nad śluzowcami jest EPR. Dzięki niej w łatwy sposób można wykazać obecność określonych związków. Aby badania nad tymi prostymi organizmami były możliwe konieczna jest umiejętność hodowania ich w warunkach laboratoryjnych. Do tej pory poznano kilkadziesiąt gatunków, które mogą przetrwać cały cykl w warunkach sztucznych. W niniejszej pracy magisterskiej pierwszym z celów było rozwinięcie linii z rodzaju Didymium. Dostępne były zarodnie tego gatunku w hodowli rzeżuchy. Na dobranie odpowiednich warunków hodowli składało się przede wszystkim dopasowanie podłoża, na którym śluzowiec będzie mógł się rozwijać oraz ilości pokarmu niezbędnego do prawidłowego wzrostu śluźni. Ważnym elementem umożliwiającym prawidłowy rozwój jest także odpowiednie dla danego gatunku pasażowanie hodowli. Skuteczne rozwinięcie hodowli było możliwe na plastikowej powierzchni, śluzowiec do wzrostu potrzebował dużej ilości wody. Istotny wpływ miała również częstość zakładania nowych hodowli. Skupiono się również nad zbadaniem zdolności do akumulacji manganu II przez bezbarwne plazmodia i zarodnie wyhodowanego Didymium sp., celem sprawdzenia, czy zdolność do akumulacji dużych ilości tego pierwiastka z podłoża jest cechą charakterystyczną tych prostych organizmów eukariotycznych. Śluźnie służące za materiał do badań przy wykorzystaniu spektroskopii EPR były zbierane zarówno z hodowli Didymium sp. jak i z dwóch innych gatunków (Physarum polycephalum, Fuligo septica), u których wcześniej wykazano zdolność do akumulacji dużych ilości manganu. Śluzowce Didymium sp. chętnie tworzą zarodnie w hodowlach laboratoryjnych. Dlatego one również posłużyły za materiał do badań przy użyciu spektroskopii EPR, celem sprawdzenia występowania kompleksów manganu II w strukturach budujących zarodnie. Na podstawie uzyskanych widm EPR, można stwierdzić, że bezbarwny śluzowiec Didymium sp. nie wykazuje zdolności do akumulacji tak dużych ilości manganu jak upigmentowane plazmodia Physarum polycephalum czy Fuligo septica. Natomiast zarodnie nowo wyhodowanego śluzowca oprócz silnego sygnału wolnorodnikowego wykazują również sygnał pochodzący od jonów manganu.