研究发现一些导致疾病的真菌会通过微小的间隙生长

由筑波大学领导的一个团队发现了关键差异,这些差异解释了为什么某些真菌可以通过微小的间隙成功生长,而其他真菌——通常是那些生长速度更快的真菌——不能挤过并停止生长。发育可塑性和生长速率之间的权衡有助于了解真菌如何穿透表面或植物/动物组织,对真菌生物技术、生态学和疾病研究具有重要意义。

真菌可以通过微小的缝隙生长

由筑波大学领导的一个团队发现了关键差异,这些差异解释了为什么某些真菌可以通过微小的间隙成功生长,而其他真菌——通常是那些生长速度更快的真菌——不能挤过并停止生长。发育可塑性和生长速率之间的权衡有助于了解真菌如何穿透表面或植物/动物组织,对真菌生物技术、生态学和疾病研究具有重要意义。来源:筑波大学

筑波大学的研究小组揭示了引起疾病的真菌如何通过挤压植物或动物细胞之间的微小间隙来穿透组织。

真菌是自然界腐烂和分解循环系统的重要组成部分。丝状真菌通过延伸被称为菌丝的细线扩散并穿透表面。

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上贝氏体是过饱和针状铁素体渗碳体的混合物,渗碳体铁素体针间。过冷奥氏体在中温(约350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条

生物体内引起疾病的真菌可以穿透紧密连接的植物或动物细胞之间的空间,但它们的菌丝是如何做到这一点的,以及为什么其他真菌物种的菌丝不能做到这一点,目前还不清楚。

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现在,由筑波大学的 Norio Takeshita 教授领导的团队与名古屋大学和墨西哥的合作者发现了一个有助于解释物种间差异的关键特征。他们比较了来自不同分类群的七种真菌,包括一些引起植物疾病的真菌。

该团队测试了真菌在遇到障碍物时的反应,这意味着它们必须通过非常狭窄的通道。通道只有 1 微米宽,比真菌菌丝的直径窄,在不同物种中通常为 2-5 微米。

一些物种很容易通过狭窄的通道生长,在遇到通道之前保持相似的生长速度,同时延伸通过它,在出现之后。相比之下,其他物种受到严重阻碍。菌丝要么停止生长,要么通过通道非常缓慢地生长。出现后,菌丝有时会出现肿胀的尖端并变得去极化,因此它们不能保持以前的生长方向。

显示中断生长的趋势不取决于菌丝的直径或真菌的密切相关性。然而,生长速度更快、细胞内压力更高的物种更容易受到破坏。

通过观察活真菌中的荧光染料,研究小组发现细胞内的过程在真菌中出现缺陷,生长受到干扰。提供脂质和蛋白质的小包装(囊泡)(当菌丝延伸时需要组装新的膜和细胞壁)在通过通道的生长过程中不再正确组织。

“我们第一次表明,细胞可塑性和生长速度之间似乎存在权衡,”Takeshita 教授说。“当一个快速生长的菌丝通过一个狭窄的通道时,大量的囊泡聚集在收缩点,而不是沿着生长的尖端。这导致去极化生长:尖端在离开通道时膨胀,不再延伸。相比之下,较慢的生长速度使菌丝能够保持细胞极性机制的正确定位,从而允许生长在有限的空间中继续进行。”

除了帮助解释为什么某些真菌可以穿透表面或活组织外,这一发现对于未来对真菌生物技术和生态学的研究也很重要。


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