真菌能安全过冬,全靠这些细胞

【字体: 时间:2021年10月15日 来源:eLife

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  科学家们发现了一种细胞的新角色,这种细胞在一种真菌中扮演着滋养越冬生殖结构的角色。

  
   

Overwintering fruiting structure of A. nidulans    

真菌Aspergillus nidulans A. nidulans)的越冬果实结构(这里显示为粉红色),被Hülle细胞包围


根据发表在《eLife》杂志上的一项研究,科学家们发现了一种已知的细胞的新作用,这些细胞在一种真菌中培育越冬生殖结构。

这些发现表明,在真菌Aspergillus nidulans (A. nidulans)的化学防御策略中,Hülle细胞也发挥了关键作用,以抵御饥饿的捕食者。

第一作者、德国哥根廷大学的博士生Li Liu解释说:“作为固定的生物,真菌无法逃离攻击的捕食者或与它们争夺资源的细菌等生物,所以它们转而采用化学防御策略,产生称为次级代谢物的保护性化合物。在我们的研究中,我们想调查在A. nidulans中,帮助生产这些化合物的蛋白质位于哪里。”

研究小组发现,产生次级代谢物的蛋白质大量集中在真菌的Hülle细胞中。在Hülle细胞的帮助下,随着真菌的果实结构的发展,这些防御性化学物质的产量增加。

然后,他们展示了一种名为“丝绒复合体”的调节器,控制着这些防御化学物质的生产途径。没有这种调节器,真菌就无法制造它们。当这些化学物质的产生被中断时,Hülle细胞内的中间化合物就会积聚起来,从而损害真菌的果实结构的生长。

最后,研究小组将真菌暴露于小型节肢动物捕食者,包括木虱。他们发现,捕食者会避免吃产生防御性化学物质的真菌的生殖部分,但它们会吃掉没有这些化学物质的生殖部分。“这些化学物质对捕食者没有毒性——它们只是让真菌和它们的生殖器官对捕食者没有吸引力,”哥根廷大学的博士后研究员、资深合著者Jennifer Gerke说。

“总之,我们的实验突出了Hülle细胞在保护A. nidulans免受捕食者伤害方面的一个此前未知的作用,”哥根廷大学微生物和遗传学教授、资深作者Gerhard Braus总结道。“我们已经展示了细胞如何积累威慑性化学物质,保护真菌的生殖结构免受捕食者的伤害,确保其长期生存。这项工作为A. nidulans真菌的生态学以及它们为保护自己而产生的次级代谢物的生态功能和影响提供了新的见解。”

eLife

DOI

10.7554/eLife.68058


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