تحفيز إنقاذ الاورام الحميدة في مستعمرات الشعاب المرجانية للحصول على الإكثار الدقيق الفردي للاستخدام التجريبي المختبري
Summary
إنقاذ الاورام الحميدة هي عملية ناجمة عن الإجهاد الحاد ، حيث تقوم الاورام الحميدة المرجانية بهضم الأنسجة التي تربطها بمستعمرتها والانفصال عنها للعيش كأفراد. يصف هذا البروتوكول كيفية الحث على التكاثر الدقيق للشعاب المرجانية عن طريق الإنقاذ باستخدام معالجات مياه البحر شديدة الملوحة أو الخالية من الكالسيوم.
Abstract
الشعاب المرجانية هي استعمارية تتكون من وحدات معيارية تسمى الاورام الحميدة. ترتبط الاورام الحميدة المرجانية من الناحية الفسيولوجية وترتبط عن طريق الأنسجة. ظاهرة إنقاذ الاورام الحميدة هي عملية ناجمة عن الإجهاد الحاد ، حيث تقوم الاورام الحميدة المرجانية بهضم الأنسجة التي تربطها ببقية المستعمرة وتنفصل في النهاية عن الهيكل العظمي لمواصلة العيش كأفراد منفصلين. اعترف علماء الأحياء المرجانية بعملية إنقاذ الاورام الحميدة لسنوات ، ولكن في الآونة الأخيرة فقط تم الاعتراف بالبروبات الدقيقة الناتجة عن هذه العملية كنظام نموذجي لدراسات بيولوجيا المرجان. يمكن أن يؤدي استخدام إنقاذ الاورام الحميدة إلى إنشاء عدد كبير من الوحدات النسيلة من جزء مرجاني واحد. فائدة أخرى هي أنه يمكن تصور الاورام الحميدة المفردة أو بقع من الاورام الحميدة بسهولة تحت المجهر والحفاظ عليها في بيئات منخفضة التكلفة موحدة للغاية مثل أطباق بتري والقوارير ورقائق الموائع الدقيقة. يوضح هذا البروتوكول طرقا قابلة للتكرار قادرة على تحفيز التكاثر الدقيق للشعاب المرجانية والنهج المختلفة للحفاظ على الاورام الحميدة المفردة على قيد الحياة على المدى الطويل. كانت هذه المنهجية قادرة على زراعة الاورام الحميدة بنجاح من الأنواع المرجانية Pocillopora verrucosa لمدة تصل إلى 8 أسابيع بعد الإنقاذ ، مما يدل على التطبيق العملي لاستخدام الاورام الحميدة المرجانية الفردية لأبحاث الشعاب المرجانية.
Introduction
الشعاب المرجانية Scleractinian أو بناء الشعاب المرجانية هي cnidarians قادرة على تشكيل الهياكل العظمية الكربونية ، وخلق الشعاب المرجانية ، والنظم الإيكولوجية المعقدة هيكليا التي يمكن العثور عليها من بيئات المياه العميقة إلى الضحلة1. وتستضيف الشعاب المرجانية المدارية تنوعا بيولوجيا عاليا وتوفر خدمات أساسية للنظم الإيكولوجية، مثل حماية السواحل وصيانة مصائد الأسماك2. تعتمد معظم الشعاب المرجانية التي تبني الشعاب المرجانية في المياه الضحلة على علاقة متبادلة مع الطحالب من عائلة Symbiodiniaceae ، والتي توفر الطاقة التي تحتاجها الشعاب المرجانية لبناء هياكلها العظمية. يمكن كسر التكافل بين المرجان والطحالب بسبب الإجهاد البيئي ، مما يتسبب في ابيضاض المرجان3،4،5،6. تسببت حالات الشذوذ الأخيرة في درجات الحرارة في أحداث ابيضاض المرجان الرئيسية في جميع أنحاء العالم ، مما أدى إلى وفيات الشعاب المرجانية الجماعية وتدهور الشعاب المرجانية الدائم7،8،9،10،11. نظرا لأن هذه الظاهرة تعتمد على طرد المتكافلات بواسطة الآليات الخلوية المرتبطة بالإجهاد الحراري بعد الإجهاد الحراري ، مثل موت الخلايا المبرمج ، والالتهام الذاتي ، والإفرازات الخارجية ، يمكن وصف ابيضاض المرجان بأنه عملية خلوية لها عواقب على نطاق النظام البيئي 5,6,12 ، مما يعني أن وجود مزارع في المختبر للخلايا أو الأنسجة المرجانية سيكون قابلا للتطبيق لدراسة هذه الظاهرة عن كثب.
نظرا لأهمية الشعاب المرجانية والتهديدات الرئيسية التي تواجهها ، لا سيما في العقدين الماضيين2 ، أصبحت الشعاب المرجانية محور البحث لأغراض الحماية والترميم في جميع أنحاء العالم13. ومع ذلك ، فإن تطوير مناهج وأنظمة تجريبية موثوقة وقابلة للتكرار وتوفر الحد الأدنى من التأثير البيئي لدراسة الشعاب المرجانية هو صراع كبير في هذا المجال.
يعرف التكاثر الدقيق بأنه الانتشار المختبري للنمط الوراثي للكائن الحي عن طريق زراعة مواده البيولوجية في الأوعية الخاضعة للرقابة14,15. كانت زراعة الخلايا والأنسجة والأعضاء أمرا بالغ الأهمية لبيولوجيا النبات والحيوان على مدى العقود الأخيرة. يسمح بالتكاثر الجماعي للكائنات الحية في المختبرات ، والتقييم السريع للعلاجات المختلفة (مثل الأدوية والمستحضرات الصيدلانية) ، والدراسة المباشرة لوظيفة الخلية14،15،16،17. بشكل عام ، كانت النماذج في المختبر مفيدة لاستكمال وتعميق دراسات الكائنات الحية المختلفة في ظل ظروف فيزيائية وكيميائية أفضل سيطرة. نظرا لمزايا تقنيات الاستزراع في المختبر ، تم تطوير تقنيات زراعة الخلايا والأنسجة الحيوانية المختلفة وتحسينها واستخدامها كأدوات مهمة في العديد من المجالات البحثية ، حيث تمت دراسة خطوط خلايا متعددة وتسويقها للعديد من التطبيقات16،17،18.
تم إحراز العديد من التطورات في معرفة زراعة الخلايا والأنسجة منذ أول زراعة للأنسجة الحيوانية في عام 1882 17 ، مثل استخدام الوسائط الطبيعية والاصطناعية ، واختراع خطوط الخلايا الثابتة ، وتطوير وسائط ثلاثية الأبعاد لزراعة العديد من أنواع الخلايا بطريقة أفضل16,17 ، 18,19. ومع ذلك ، فقد ركز مجال بيولوجيا الخلية في الغالب على مجموعة مختارة من الكائنات الحية النموذجية ، في حين أن العديد من الأصناف لا تزال تفتقر إلى ثقافات راسخة في المختبر من الخلايا أو الأنسجة أو الأعضاء20. على سبيل المثال ، في أبحاث الشعاب المرجانية ، لم يتم استخدام خطوط الخلايا الخالدة على نطاق واسع للبحث ، مما يقيد أبحاث الخلايا المرجانية باستخدام مزارع الخلايا الأولية. تقتصر صلاحية هذه الثقافات على بضعة أسابيع 21 ، مع عدم وجود دراسات تسجل بقاء الخلايا الفردية من جميع الأنسجة المرجانية لأكثر من 13 يوما حتى بداية عام2021 22. كان أول تقرير عن خطوط الخلايا المرجانية المستدامة التي سيتم نشرها مع خلايا Acropora tenuis التي عاشت ما يصل إلى 6 أشهر ، ولا يزال يتعين استكشاف فائدة هذه الخلايا للبحوث المستقبلية23.
للتغلب على القيود المفروضة على زراعة مزارع الخلايا المرجانية والحفاظ على ثقافة مختبرية تحافظ على التنظيم العام للأنسجة من الشعاب المرجانية ، تم اقتراح استخدام الاورام الحميدة المعزولة مؤخرا كنموذج لأبحاث البيولوجيا المرجانية24,25. الاورام الحميدة هي الوحدات التشريحية للشعاب المرجانية ، ولكل منها فم يقع في وسط قرصها الفموي ويرتبط بالاورام الحميدة الأخرى بواسطة coenosarc في منطقته الفموية26. يحدث فصل الاورام الحميدة الحية بشكل طبيعي عن طريق عملية إنقاذ الاورام الحميدة ، حيث يتسبب الإجهاد الحاد في هضم الكوينوسارك بين الاورام الحميدة ، والتي يمكن أن تنفصل بعد ذلك عن الهيكل العظمي للمستعمرة25،27،28. تم الإبلاغ عن حدوث هذه الظاهرة في مجموعة متنوعة من الأصناف ، بما في ذلك الشعاب المرجانية الثماني 29،30،31 ، والشعاب المرجانية السوداء 32 ، والشعاب المرجانية الصلبة 25،27،28،32،33 ، وتم ربطها بضغوط بيئية متعددة ، مثل نقص الكالسيوم في الماء 24،34 ، وزيادة الحموضة 35 ، ظروف فرط التناضح 25،27،32،36 ، ودرجات الحرارة المرتفعة 36،37 ، والمجاعة 33 ، والتعرض للهواء 25،30 ، والتلوث بالمبيدات الحشرية 28،38. على سبيل المثال ، تم الإبلاغ عن إنقاذ الاورام الحميدة في الشعاب المرجانية pocilloporid19 ، والتي يتم توزيعها على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم وتستخدم عادة كنماذج في أبحاث الشعاب المرجانية. الأنواع التي تنتمي إلى هذه المجموعة ، مثل Pocillopora damicornis و Styllophora pistillata ، ولدت ما يقرب من 30-40 ميكروبروبيجا من جزء5 مم 25. يؤكد هذا الرقم على ميزة استخدام إنقاذ الاورام الحميدة كوسيلة للتكاثر الدقيق للشعاب المرجانية ، لأنه يخلق إمكانية توليد العديد من الأفراد المتطابقين وراثيا من قطعة صغيرة من الشعاب المرجانية. كما أن استخدام الاورام الحميدة المعزولة للبحث له نفس مزايا مزارع الخلايا فيما يتعلق بإمكانية استزراعها في بيئات مختبرية خاضعة للرقابة ، مثل القوارير والأطباق البيتروتينية. بالإضافة إلى ذلك ، أثبتت منصات الموائع الدقيقة للحفاظ على الاورام الحميدة الحية أنه يمكن الاحتفاظ بهذه التكاثرات الدقيقة في بيئات رخيصة نسبيا وسهلة التكاثر ، مع التحكم في تدفق المياه والسطح ودرجة الحرارة24,25. يمكن أيضا استخدام منصات الموائع الدقيقة هذه لتصور الهياكل المرجانية الحية تحت المجهر مباشرة24,25.
في هذه المقالة ، نلخص ونوضح التقنيات التي تم تطويرها لعزل الاورام الحميدة المرجانية الفردية من مستعمراتها ، موضحا كيفية الحفاظ عليها في ظروف المختبر للزراعة طويلة الأجل. وتشمل الطرق التي نوقشت إنقاذ الاورام الحميدة من خلال ظروف فرط التناضح عن طريق التبخر وضخ مياه البحر عالية الملوحة والحضانة في مياه البحر الخالية من الكالسيوم.
Protocol
Representative Results
Discussion
يختلف معدل بقاء الاورام الحميدة بعد تقديمها لعمليات الإنقاذ والوقت اللازم لإكمال العملية بين الأبحاث التي تم الإبلاغ عنها سابقا25،33،41 ، والتي ربما يتم تفسيرها من خلال الأساليب التجريبية المختلفة المطبقة في كل دراسة. على سبيل المثال ، الأنواع المرجانية المختلفة ، أو حتى الشعاب المرجانية من نفس النوع ولكنها تتأقلم مع ظروف بيئية مختلفة (على سبيل المثال ، الشعاب المرجانية من البحر الأحمر) ، تقدم عتبات مختلفة لمستويات الملوحة. تلعب طريقة الإنقاذ المختارة وظروف المختبر / الحوض أيضا أدوارا مهمة في النتائج. في بعض الحالات ، تجاوزت صيانة المرجان المجهري في ظل ظروف المختبر وقت بقاء مزارع الخلايا المرجانية من خلال الوصول إلى أشهر من البقاء على قيد الحياة في الشعاب المرجانية azooxanthellate3 3,41 و zooxanthellate25. كما اختلف وقت اكتمال عملية إنقاذ الاورام الحميدة في دراسات مختلفة ، بدءا من بضع ساعات2 5,2 7,30 إلى أسابيع35 من الحضانة المعرضة للضغوط المسؤولة عن التسبب في الإنقاذ. متغير آخر يجب مراعاته عند دراسة إنقاذ الاورام الحميدة هو استعادة الاورام الحميدة بعد التعرض للإجهاد الحاد الذي أدى إلى إطلاقها. لا يزال الأمر قابلا للنقاش إذا كانت الاورام الحميدة بعد الإنقاذ في حالة جيدة بما يكفي لاستخدامها كنماذج لدراسة بيولوجيا الشعاب المرجانية. إن استعادة أنسجتها بعد تدهور coenosarc أمر مثير للقلق عند استخدام هذه الميكروبروباغات. ومع ذلك ، تمكنت الاورام الحميدة في العديد من الدراسات ، بما في ذلك الوقت الحاضر ، من تقديم خلايا zooxanthellae داخل أنسجتها ومورفولوجياتها الخارجية مع استقطاب فموي أفموي سليم ومخالب بعد أسابيع من الإنقاذ25،27،32،36. وقد وجدت دراسات سابقة أيضا أنه بعد تخفيفها من الإجهاد الحاد ، تمكنت الاورام الحميدة المرجانية التي تم إطلاقها والمعرضة لمياه البحر شديدة الملوحة أو الساخنة من استعادة التعبير عن الجينات المتعلقة بعمليات مثل موت الخلايا المبرمج ، والتحلل البروتيني ، وانقسام الخلايا إلى مستويات مماثلة لتلك الموجودة قبل الإنقاذ 32,36 وحتى لزيادة التعبير عن الجينات المتعلقة بشفاء الأنسجة36.
فيما يتعلق بالفرق في البقاء على قيد الحياة بين الطرق ، من المهم تسليط الضوء على أن هذه المرة يمكن أن تختلف بين التجارب المختلفة حتى لو تم استخدام نفس التقنيات ، ويمكن أن تكون مرتبطة بصحة الشظايا المستخدمة والصيانة المناسبة للأورام الحميدة بعد عملية الإنقاذ. في حالة الإنقاذ من خلال حضانة مياه البحر الخالية من الكالسيوم ، اقتصر بقاء الاورام الحميدة على 1 يوم. وبالتالي ، يمكن استنتاج أن الطريقة ليست مناسبة تماما للبقاء على قيد الحياة على المدى الطويل للأنواع التي تمت دراستها ، أو يجب إجراء تكييف أفضل لتقنية الشعاب المرجانية P. verrucosa من البحر الأحمر. أظهرت النتائج المبلغ عنها أنه تم الحصول على وقت أطول للبقاء على قيد الحياة باستخدام الطرق القائمة على الزيادة التدريجية في الملوحة ، عندما تعرضت الاورام الحميدة لتنقيط المياه عالية الملوحة. يمكن لهذه الطريقة أن تحقق زيادة أكثر تحكما في الملوحة من طريقة التبخر ، في نفس الوقت الذي لا تكون فيه مسؤولة عن زيادة تركيز المواد الأخرى الموجودة في مياه البحر ، بما في ذلك النفايات الأيضية للشعاب المرجانية ، والتي يحتمل أن تكون سامة للكائن الحي. لكل هذه الأسباب ، تم اقتراح هذه الطريقة كبديل أكثر أمانا للحفاظ على الاورام الحميدة الصحية27. على الرغم من أن هذه الطريقة قد افترضت أنها أكثر أمانا لصحة الاورام الحميدة وقادرة على إنتاج الاورام الحميدة التي تعيش لفترة أطول ، وهي حقيقة تم تأكيدها في هذا المنشور الحالي ، إلا أن هناك حاجة إلى دراسات استقصائية إضافية لتأكيدها. أظهرت كل من تجارب الإنقاذ الناجمة عن الملوحة العالية انفصالا كاملا عن الاورام الحميدة بعد أن وصلت الملوحة إلى 59 PSU في 24 ساعة. إذا زادت الملوحة إلى ما بعد المستوى الذي اكتملت فيه عملية الإنقاذ ، فسوف يحدث المزيد من الإجهاد للأورام الحميدة ، مما يقلل من فرصتها في البقاء على قيد الحياة والتعافي من علاج الإجهاد الحاد. لذلك ، لا ينصح بالحفاظ على الاورام الحميدة لفترة أطول في مستويات الملوحة هذه. عند تنفيذ طريقة تحريض الإنقاذ عن طريق التعرض لمياه البحر الخالية من الكالسيوم ، تم الحصول على انفصال كامل من حضانة لمدة 3 ساعات في مياه البحر الاصطناعية الخالية من الكالسيوم ، مما يعني أنه لا ينصح أيضا بمزيد من التعرض لهذا الوسط.
لمعالجة الطرق التي كانت أكثر ملاءمة لدراسة الاورام الحميدة المرجانية في المسوحات المختبرية / المختبرية ، ركزت هذه الدراسة فقط على ثلاثة إجراءات استغرقت ما يقرب من 24 ساعة حتى تكتمل عملية الإنقاذ وتم استخدامها في الدراسات التي تضمنت صيانة طويلة الأجل للأورام الحميدة المرجانية من الشعاب المرجانية الصلبة. ولم يتم استخدام طرق أخرى قيل إنها تستغرق وقتا أطول بكثير من هذا الوقت. لم تتم محاولة تسوية الاورام الحميدة إلى ركيزة في هذه الدراسة ، التي ركزت على إنتاج الاورام الحميدة التي يمكن نقلها إلى بيئات مختلفة أو جمعها بسهولة للتحليل باستخدام الماصات التي يمكن التخلص منها. تظهر النتائج أن الاورام الحميدة من الأنواع المرجانية P. verrucosa تم الاحتفاظ بها على قيد الحياة ، مع خلايا zooxanthellae المرتبطة بها ، والحالة البصرية الصحية ، والبنية التشريحية الخارجية الإجمالية المحفوظة ، لمدة تصل إلى 8 أسابيع ، حتى بدون التعلق بالركيزة. تشير هذه النتائج إلى أنه يمكن توليد المزيد من النسخ المتماثلة البيولوجية من شظايا المرجان المفردة باستخدام بعض التقنيات الموضحة في هذه الدراسة. يمكن الاحتفاظ بهذه النسخ المتماثلة البيولوجية في بيئات خاضعة للرقابة (مثل أطباق بتري وقوارير الخلايا) وصيانتها في ظروف المختبر لإجراء تجارب لمدة شهر واستخدامها لعدة أغراض.
منذ الأوصاف العرضية الأولى لإنقاذ الاورام الحميدة42,43 ، تم إنشاء بروتوكولات جديدة لإيجاد طرق أكثر توحيدا لتحفيز إطلاق الاورام الحميدة والحفاظ على هذه الاورام الحميدة على قيد الحياة ، والتي يمكن استخدامها لتطبيقات البحوث المستقبلية. وتشمل هذه التحقيق في الجوانب المختلفة المرتبطة بفسيولوجيا هولوبيونت المرجانية44 والتفاعلات بين الميكروبيوم والمضيف 45 ، والآليات الجزيئية المشاركة في تبييض المرجان5،25 ، وصحة ومرونة وحماية المرجان holobiont12،13،46،47 . علاوة على ذلك ، يمكن استخدام الاورام الحميدة المرجانية التي تم إطلاقها لتطبيقات خارج نطاق البحث ، وقد اقترح أن تكون مفيدة لإنشاء propagules التي يمكن أن تلتصق بالركيزة وتنمو ، مما قد يؤدي إلى إنشاء العديد من الأفراد المرجانيين الذين يمكن استخدامهم لأغراض الاستعادة بمجرد أن تصبح البروتوكولات الموحدة للإنقاذ واسعة الانتشار28 . بشكل عام ، على الرغم من أنه ينبغي إجراء تجارب أكثر تعمقا باستخدام الاورام الحميدة المنقذة لتوحيد المنهجية ، فقد ثبت أن إنقاذ الاورام الحميدة هو نهج قابل للتكرار يمكن تطبيقه كأداة في أبحاث الشعاب المرجانية لعدة أغراض.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر آدم بارنو وفرانسيسكا غارسيا على دعمهما في تجارب ومراقبة الاورام الحميدة المرجانية. كما نشكر المختبر الأساسي للموارد الساحلية والبحرية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية على مساعدته فيما يتعلق بصيانة الأحياء المائية والبنية التحتية. تم تمويل الدراسة من خلال منحة جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية رقم BAS/1/1095-01-01.
Materials
| 5560 Conductivity/Temperature Probe | YSI | 5560 | Conductivity probe used with the ProQuatro Multiparameter meter |
| Ace 5 in. Alloy Steel Diagonal Pliers | Ace Hardware | 2004083 | Used to cut coral fragments |
| Ampicillin sodium salt | Sigma-Aldrich | A9518 | Used in DMEM medium. |
| DMEM (1x) Dulbecco's Modified Eagle Medium | Gibco | 41965-039 | Used for incubating coral fragments in the calcium-free polyp bail-out method |
| Fisherbrand Petri Dish, Stackable Lid 60 mm x 15 mm Sterile, Polystyrene | Thermo Fisher Scientific | FB0875713A | Petri dish used for bail-out by evaporstion and for keeping polyps inside an aquarium. |
| Heizer Titanrohr Heizstab SW MW 600 Watt | Schego | 548 | Heaters used in aquarium |
| Leica Application Suite Version 4.2 | Leica Microsystems | NA | Software used for image capture in demonstrative results |
| Leica IC80 HD | Leica Microsystems | 12730216 | Camera used to take demonstrative results pictures |
| Leica MDG33 | Leica Microsystems | 10 450 123 | Stereoscope stand used to take demonstrative results pictures |
| Leica Z6 APO | Leica Microsystems | NA | Macroscope used to take demonstrative results pictures |
| Magnesium Chloride | Thermo Fisher Scientific | 7487-88-9 | Used for preparing calcium-free artificial seawater. |
| Magnesium Sulfate Anhydrous | Sigma-Aldrich | 7791-18-6 | Used for preparing calcium-free artificial seawater. |
| Masterflex I/P Easy-Load Pump Head for Precision Tubing, White PPS Housing, SS Rotor | Masterflex | HV-77602-10 | Peristaltic pump head. |
| Masterflex L/S Precision Modular Drives with Benchtop Controller | Masterflex | EW-07557-00 | Peristaltic pump drive used for pumping high salinity seawater. Can be substituted for any peristaltic pump capable of mainaining water flow as described in protocol. |
| Masterflex L/S Precision Pump Tubing, Platinum-Cured Silicone, L/S 16; 25 ft | Masterflex | HV-96410-16 | Tubing for peristaltic pump. |
| Millex 33 mm PVDF 0.22 µm Sterile RUO | Sigma-Aldrich | SLGVR33RS | Used to filter artificial sea water. |
| Nunc EasYFlask 75 cm2 Nunclon Delta Surface | Thermo Fisher Scientific | 156499 | Flask usually used for cell culture used for polyp culture. |
| Orbital shaker, Advanced 5000, VWR | VWR | 444-2916 | Shaker used inside incubator. |
| Percival Incubator – I-22VL | Percival | NA | Incubator used for maintaing corals kept in cell flasks. |
| Plankton net 200 µm mesh size | KC Denmark | NA | Used for covering petri dishes containing coral polyps. |
| Potassium Chloride | VWR Chemicals | 7447-40-7 | Used for preparing calcium-free artificial seawater. |
| ProQuatro Multiparameter Meter | YSI | 606950 | Used for measuring salinity thoughout the protocol |
| RADION XR15 G5 PRO | Ecotech | NA | Lights used in aquarium |
| Red Sea Salt Premium grade, moderate Alkalinity |
Red Sea | NA | Used to prepare 40 PSU artifical sea water. |
| Sodium Bicarbonate | Sigma-Aldrich | 144-55-8 | Used for preparing calcium-free artificial seawater. |
| Sodium Chloride | Sigma-Aldrich | S3014 | Used for preparing calcium-free artificial seawater. |
| Sodium Sulfate Anhydrous | VWR Chemicals | 7757-82-6 | Used for preparing calcium-free artificial seawater. |
| TRD 112 thermostat | Schego | NA | Thermostat used in aquarium |
| Turbelle Nanostream 6025 | Tunze | 6025 000 | Pumps used in aquarium |
References
- Goffredo, S., Dubinsky, Z. . The Cnidaria, Past, Present and Future: The World of Medusa and her Sisters. , (2016).
- Knowlton, N., et al. Rebuilding coral reefs: a decadal grand challenge. International Coral Reef Society and Future Earth Coasts. , 56 (2021).
- Brown, B. Coral bleaching: causes and consequences. Coral Reefs. 16 (1), 129-138 (1997).
- Douglas, A. Coral bleaching–how and why. Marine Pollution Bulletin. 46 (4), 385-392 (2003).
- Nielsen, D. A., Petrou, K., Gates, R. D. Coral bleaching from a single cell perspective. The ISME Journal. 12 (6), 1558-1567 (2018).
- Oakley, C. A., Davy, S. K. . Coral Bleaching: Patterns, Processes, Causes and Consequences. Coral Bleaching Book. , 189-211 (2018).
- Donner, S. D., Heron, S. F., Skirving, W. J. Future scenarios: a review of modelling efforts to predict the future of coral reefs in an era of climate change. Coral Bleaching. , 159-173 (2009).
- Hoegh-Guldberg, O. Climate change, coral bleaching and the future of the world’s coral reefs. Marine and Freshwater Research. 50 (8), 839-866 (1999).
- Hughes, T. P., et al. Global warming impairs stock-recruitment dynamics of corals. Nature. 568 (7752), 387-390 (2019).
- Moore, J. A., et al. Unprecedented mass bleaching and loss of coral across 12 of latitude in Western Australia in 2010-11. PLoS One. 7 (12), 51807 (2012).
- Duarte, G. A., et al. Heat waves are a major threat to turbid coral reefs in Brazil. Frontiers in Marine Science. 7, 179 (2020).
- Santoro, E. P., et al. Coral microbiome manipulation elicits metabolic and genetic restructuring to mitigate heat stress and evade mortality. Science Advances. 7 (33), (2021).
- Voolstra, C. R., et al. Extending the natural adaptive capacity of coral holobionts. Nature Reviews Earth & Environment. 2 (11), 747-762 (2021).
- Debergh, P. C., Read, P. E. . Micropropagation. 1, 1-13 (1991).
- Nitish, K., Reddy, M. P. In vitro plant propagation: a review. Journal of Forest and Environmental Science. 27 (2), 61-72 (2011).
- Bokhari, M., Carnachan, R. J., Cameron, N. R., Przyborski, S. A. Novel cell culture device enabling three-dimensional cell growth and improved cell function. Biochemical and Biophysical Research Communications. 354 (4), 1095-1100 (2007).
- Yao, T., Asayama, Y. Animal-cell culture media: history, characteristics, and current issues. Reproductive Medicine and Biology. 16 (2), 99-117 (2017).
- Merten, O. W. Introduction to animal cell culture technology-past, present and future. Cytotechnology. 50 (1-3), 1 (2006).
- Ravi, M., Paramesh, V., Kaviya, S. R., Anuradha, E., Solomon, F. D. P. 3D cell culture systems: advantages and applications. Journal of Cellular Physiology. 230 (1), 16-26 (2015).
- Goldstein, B., King, N. The future of cell biology: emerging model organisms. Trends in Cell Biology. 26 (11), 818-824 (2016).
- Lecointe, A., et al. Scleractinian coral cell proliferation is reduced in primary culture of suspended multicellular aggregates compared to polyps. Cytotechnology. 65 (5), 705-724 (2013).
- Nowotny, J. D., Connelly, M. T., Traylor-Knowles, N. Novel methods to establish whole-body primary cell cultures for the cnidarians Nematostella vectensis and Pocillopora damicornis. Scientific Reports. 11 (1), 1-9 (2021).
- Kawamura, K., Nishitsuji, K., Shoguchi, E., Fujiwara, S., Satoh, N. Establishing sustainable cell lines of a coral, Acropora tenuis. Marine Biotechnology. 23, 373-388 (2021).
- Pang, A. -. P., Luo, Y., He, C., Lu, Z., Lu, X. A polyp-on-chip for coral long-term culture. Scientific Reports. 10 (1), 1-9 (2020).
- Shapiro, O. H., Kramarsky-Winter, E., Gavish, A. R., Stocker, R., Vardi, A. A coral-on-a-chip microfluidic platform enabling live-imaging microscopy of reef-building corals. Nature Communications. 7 (1), 1-10 (2016).
- Tambutté, S., et al. Coral biomineralization: From the gene to the environment. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 408 (1-2), 58-78 (2011).
- Chuang, P. -. S., Mitarai, S. Signaling pathways in the coral polyp bail-out response. Coral Reefs. 39 (6), 1535-1548 (2020).
- Schweinsberg, M., Gösser, F., Tollrian, R. The history, biological relevance, and potential applications for polyp bail-out in corals. Ecology and Evolution. 11 (13), 8424-8440 (2021).
- Rakka, M., et al. First description of polyp bail-out in cold-water octocorals under aquaria maintenance. Coral Reefs. 38 (1), 15-20 (2019).
- Wells, C. D., Tonra, K. J. Polyp bail-out and reattachment of the abundant Caribbean octocoral Eunicea flexuosa. Coral Reefs. 40 (1), 27-30 (2021).
- Coppari, M., et al. Unveiling asexual reproductive traits in black corals: polyp bail-out in Antipathella subpinnata. Coral Reefs. 39 (6), 1517-1523 (2020).
- Chuang, P. S., Ishikawa, K., Mitarai, S. Morphological and genetic recovery of coral polyps after bail-out. Frontiers in Marine Science. 8, 280 (2021).
- Serrano, E., Coma, R., Inostroza, K., Serrano, O. Polyp bail-out by the coral Astroides calycularis (Scleractinia, Dendrophylliidae). Marine Biodiversity. 48 (3), 1661-1665 (2018).
- Kopecky, E. J., Ostrander, G. K. Isolation and primary culture of viable multicellular endothelial isolates from hard corals. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal. 35 (10), 616-624 (1999).
- Kvitt, H., et al. Breakdown of coral colonial form under reduced pH conditions is initiated in polyps and mediated through apoptosis. Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (7), 2082-2086 (2015).
- Gösser, F., Raulf, A., Mosig, A., Tollrian, R., Schweinsberg, M. Signaling pathways of heat-and hypersalinity-induced polyp bail-out in Pocillopora acuta. Coral Reefs. 40 (6), 1713-1728 (2021).
- Fordyce, A. J., Camp, E. F., Ainsworth, T. D. Polyp bail-out in Pocillopora damicornis following thermal stress. F1000Research. 6, 687 (2017).
- Wecker, P., et al. Exposure to the environmentally-persistent insecticide chlordecone induces detoxification genes and causes polyp bail-out in the coral P. Damicornis. Chemosphere. 195, 190-200 (2018).
- Schmidt-Roach, S., Miller, K. J., Lundgren, P., Andreakis, N. With eyes wide open: a revision of species within and closely related to the Pocillopora damicornis species complex (Scleractinia; Pocilloporidae) using morphology and genetics. Zoological Journal of the Linnean Society. 170 (1), 1-33 (2014).
- Gélin, P., Postaire, B., Fauvelot, C., Magalon, H. Reevaluating species number, distribution and endemism of the coral genus Pocillopora Lamarck, 1816 using species delimitation methods and microsatellites. Molecular Phylogenetics and Evolution. 109, 430-446 (2017).
- Capel, K. C. C., Migotto, A., Zilberberg, C., Kitahara, M. V. Another tool towards invasion? Polyp "bail-out" in Tubastraea coccinea. Coral Reefs. 33 (4), 1165 (2014).
- Kawaguti, S. Materials for the study of reef-building corals III. Science of the South Sea (Kagaku Nanyo). 5, 95-106 (1942).
- Goreau, T. F., Goreau, N. I. The physiology of skeleton formation in corals. II. Calcium deposition by hermatypic corals under various conditions in the reef. Biological Bulletin. 117, 239-250 (1959).
- Swain, T. D., et al. Physiological integration of coral colonies is correlated with bleaching resistance. Marine Ecology Progress Series. 586, 1-10 (2018).
- Sweet, M., et al. Insights into the cultured bacterial fraction of corals. mSystems. 6 (3), 01249 (2020).
- Peixoto, R. S., Rosado, P. M., Leite, D. C. d. A., Rosado, A. S., Bourne, D. G. Beneficial microorganisms for corals (BMC): proposed mechanisms for coral health and resilience. Frontiers in Microbiology. 8, 341 (2017).
- Peixoto, R. S., et al. Coral probiotics: premise, promise, prospects. Annual Review of Animal Biosciences. 9, 265-288 (2021).
