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是什么让真菌清道夫变成了杀手?

是什么让真菌清道夫变成了杀手?
放大 / 最喜欢的食物是蘑菇。

一些最可怕的怪物是微观的。 肉食性蘑菇 少孢节霉 吃腐木时看起来并不多。 但当它感觉到活虫的存在时,它就会包围受害者并活活吃掉它——纯粹是噩梦的燃料。

到目前为止,人们对致命真菌攻击如何在分子水平上发生还知之甚少。 台湾中央研究院的研究人员终于发现,当线虫爬得太近时,真菌的基因活性会发生变化。 A。 少孢子虫。 由分子生物学家 Hong-Chi Lin 领导的研究小组发现,这种真菌会为蠕虫制造一种粘合剂,并产生额外的捕获蛋白质来获取其食物。 然后它会产生分解蠕虫的酶,使其可以开始进食。

他们掉进了陷阱

A。 少孢子虫 它生活在土壤中,大部分是腐生的,这意味着它以腐烂的有机物为食。 但如果他发现自己缺乏营养或感觉到附近存在诱人的线虫,这种情况很快就会改变。 这是它进入肉食模式的时候。

林和他的同事想看看当这种营养成分低的真菌被引入线虫时会发生什么。 秀丽隐杆线虫感染。 当真菌感知到蠕虫时,DNA复制显着增加。 这导致陷阱细胞含有额外的基因组拷贝。 陷阱细胞存在于菌丝或真菌菌丝中,并产生一种专门的蠕虫粘合剂,一旦蠕虫被捕获,这些菌丝就可以附着在蠕虫上。

帮助真菌创建菌丝陷阱的最重要的遗传作用可能是… 核糖体生物发生,从而增加蛋白质产量。 核糖体是制造蛋白质的地方,因此它们的生物发生(实际上是创造更多的核糖体)控制细胞生长,也决定了所制造的蛋白质的量。

研究人员还发现了一组新的蛋白质,现在称为陷阱富集蛋白(TEP),它们是真菌陷阱细胞最常产生的蛋白质。 这些似乎有助于陷阱功能而不是形成。

他们在一项研究中表示:“鉴于 TEP 蛋白在陷阱细胞表面的定位,我们假设 TEP 可能对陷阱功能至关重要。” 斯塔迪 最近发表在 PLoS Biology 上。 “添加 线虫……导致他们立即被捕。”

当真菌投入更多的精力来为蠕虫创造陷阱和形成粘合剂时,它就会降低实际上不参与该过程的活动的优先级。 通常有帮助的 DNA 片段 A。 少孢子虫 死亡物质的消化被下调,这意味着这些区室中响应真菌感知蠕虫的基因活性较少。 当蠕虫靠近时 A。 少孢子虫, 这种真菌显示出产生蛋白酶或分解蛋白质的酶的基因上调。

我不能出去

直到蠕虫被实际捕获后,其他附加基因的活性才发生变化。 一次 线虫 我掉进了那个陷阱 A。 少孢子虫 通过粘性的线网络,研究小组观察到削弱猎物能力的蛋白质产量增加。 这些蛋白质能够操纵它们的猎物细胞,使这些细胞发挥不同的功能,从而可能为病原体侵入和接管提供一种途径。 然后,真菌使用蛋白酶来消化卡在其线中的线虫。

A。 少孢子虫 它包含 400 多个基因,这些基因编码控制其与其他生物体相互作用的蛋白质当线虫的引入使真菌变成肉食性时,超过一半的生物体开始表现出不同的行为。 这些蛋白质被削弱 线虫 通过多种机制例如,其中一些对线虫产生的抗菌肽具有抗药性。

这种真菌产生的粘合剂现在被认为与 TEP 蛋白密切相关,可能对人类没有影响,但对于蠕虫来说却是一种强力胶,可以将真菌菌丝附着在其肉上。 蠕虫无法逃脱被活活吃掉的命运。

这段经历对于所涉及的线虫来说可能是可怕的,但对于林的团队来说却是一个重大突破。 他们现在已经确定了一组全新的基因,这些基因执行真菌陷阱的功能。 他们的发现与 A。 少孢子虫 它可以与其他病原真菌(包括那些破坏农作物的真菌)的遗传活性进行比较,因此有一天可能会受到这种微观恐怖电影的影响,改进一代抗真菌药物。

PLOS 生物学,2023。DOI: 10.1371/期刊.pbio.3002400

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