В 2021 году основное внимание мы уделили исследованию микробиомов двух видов Paramecium, P. caudatum и P. bursaria. В микробиомах обоих видов парамеций доминировали представители филумов Proteobacteria (у обоих видов в основном классы Betaproteobacteria и Alphaproteobacteria, у P. bursaria также был были представлены Deltaproteobacteria), Actinobacteria (больше у P. bursaria) и Bacteroidetes (больше у P. caudatum). Среди основных доминантных семейств были отмечены Comamodaceae, Sphingomonadaceae, Caulobacteraceae. В микробиомах обоих видов присутствовали бактерии семейства Iamiaceae. В микробиомах обоих видов было представлено более 60 родов бактерий, среди доминантных родов в микробиомах P. bursaria можно отметить Xanthobacter, Ancylobacter, Hydrogenophaga, Mycobacterium, Acinetobacter, Polaromonas, Cutibacterium, Curvibacter, Novosphingobium, Reyranella, Rhodoplanes, Variovorax, Caulobacter. В микробиомах P. caudatum преобладали Novosphingobium, Aurantimicrobium, Xanthobacter, Ancylobacter, Mycobacterium, неклассифицированные Rhodocyclales и Rhodospirillales, Oleiharenicola, Cloacibacterium, Pseudacidovorax, Runella, Cutibacterium, Duganella, Polaromonas, Pseudomonas, Sphingomonas, Trichococcus, Curvibacter.
В сборках результатов метабаркодинга микробиомов P. caudatum и P. bursaria обращали на себя внимание представленные среди доминант рода Mycobacterium, Acinetobacter, а также регулярно встречавшиеся, хотя, судя по числу OTU, и не доминировавшие в сообществах Streptococcus и Staphylococcus. Все эти рода включают виды, являющиеся истинными или условными патогенами человека и животных. Было также отмечено небольшое число ОТЕ потенциально патогенных Listeria sp. и Corynebacterium sp. По совокупности полученных нами данных мы считаем, что можно считать доказанным факт, что бактерии, стратегией которых является существование в ассоциации с эукариотом-хозяином, в отсутствие многоклеточного хозяина могут поддерживаться в природных нишах в составе микробиомов крупных протистов, таких, как инфузории.
Нами обнаружена симбиотическая система, где в качестве хозяина выступала инфузория Paramecium bursaria, которая, как и большинство представителей этого вида, содержала в цитоплазме зеленые микроводоросли, а также большое число крупных, образующих массовые скопления бактерий нового рода, относящегося к семейству Holosporaceae. Водоросли и бактерии находились в антагонистических отношениях; из-за этого культуру приходилось держать в темноте, так как иначе водоросли вытесняли бактерий из цитоплазмы клетки-хозяина. При секвенировании метагенома этого клона, помимо «основных» симбионтов, мы выявили несколько доминирующих в микробиоме видов бактерий, в том числе Flavobacterium album. Для оптимизации культивирования данного клона именно с бактериальными симбионтами мы предприняли попытку удалить из клеток P. bursaria микроводоросли с помощью действующего на некоторых эукариот антибиотика циклогексимида. Это удалось сделать, но одновременно с водорослями инфузории лишились и «первичного» симбионта. С помощью FISH с универсальными и специфичными зондами мы обнаружили, что при утрате основного бактериального симбионта произошла симбиотическая сукцессия – его место в цитоплазме заняли бактерии рода Flavobacterium из микробиома инфузории.