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为探究真菌免疫系统调控机制，研究人员以裂褶菌（Schizophyllum commune）与木霉属真菌互作为模型，研究转录因子 Fst8、Ftr3 和 Gat1 的作用。发现三者通过调控分泌蛋白、转运蛋白等基因影响防御，双敲除 Δgat1Δfst8防御受损最显著，为真菌免疫调控研究提供新视角。
论文解读
在真菌的世界里，蘑菇形成真菌如同生存于硝烟弥漫的战场，时刻面临着细菌、其他真菌甚至动物的竞争与威胁。尽管它们演化出了诸如细胞壁物理屏障、分泌抗菌化合物等防御手段，但这些防御机制背后的调控网络却一直笼罩在迷雾之中。尤其是转录因子在真菌免疫应答中的具体作用，长期以来缺乏系统研究。作为重要的模式生物，裂褶菌（Schizophyllum commune）在与木霉属真菌（如哈茨木霉Trichoderma harzianum、 aggressivum 木霉Trichoderma aggressivum）的互作中展现出复杂的防御反应，而解析其调控机制对于理解真菌间互作及开发生物防治策略至关重要。
为揭开这一谜团，来自国外研究机构的科研团队聚焦于转录因子在裂褶菌免疫调控中的功能。他们针对前期研究中发现的 GATA 锌指转录因子 Gat1，以及新鉴定的 Fst8 和 Ftr3，通过基因敲除、转录组分析等手段，深入探究三者在防御木霉属真菌过程中的作用及调控网络。这项研究成果发表在《Fungal Genetics and Biology》，为真菌免疫系统的调控机制提供了关键 insights。
主要技术方法
研究采用了 CRISPR-Cas9 介导的基因编辑技术，构建了 Δfst8、Δftr3单敲除及 Δgat1Δfst8双敲除菌株；运用 RNA 测序（RNA-seq）分析野生型与敲除菌株在与木霉互作时的转录组差异；通过 ImageJ 图像分析量化木霉菌对裂褶菌的 colonization 程度；利用系统发育分析探讨转录因子在真菌中的保守性。
研究结果
3.1 转录因子基因在互作中上调表达
通过重新分析前期表达数据，发现gat1在与四种竞争者互作中均上调，fst8在与三种真菌竞争者互作中最高达 17.4 倍上调，ftr3在与 T. aggressivum 和 P. lilacinum 互作中 2.8 倍上调，表明三者可能参与防御调控。
3.2 基因敲除导致防御功能受损
单敲除 Δfst8和 Δftr3菌株在与 T. harzianum 互作时，菌丝 colonization 率显著升高，Δfst8甚至完全丧失互作区色素沉着；双敲除 Δgat1Δfst8菌株防御能力严重下降，T. harzianum 侵入深度远超单敲除株，且与 T. aggressivum 互作时菌落生长受抑，暗示三者通过不同通路发挥作用。
3.3 转录组分析揭示潜在靶基因
通过比较野生型与敲除株转录组，鉴定出受调控的潜在靶基因。其中，Δgat1影响 77 个基因，富集于解毒相关结构域（如醛酮还原酶、短链脱氢酶）、CAZyme 家族及 thaumatin（植物中与抗真菌防御相关）；Δftr3影响 35 个基因，含 7 个分泌信号基因；三者共同调控 18 个核心基因，包括 thaumatin、细胞壁修饰酶、解毒酶及肌醇单磷酸酶等，提示这些基因是免疫调控的关键节点。
3.4 系统发育分析显示保守性差异
Fst8 和 Ftr3 仅存在于担子菌门，Fst8 在担子菌中高度保守，而 Ftr3 在多孔菌目和牛肝菌目中存在缺失；Gat1 在担子菌纲的花耳菌目和伞菌目中保守。伞菌目中除毒蝇伞外均含三者同源基因，其保守性暗示在真菌防御中具有重要功能。
结论与讨论
本研究首次系统揭示了转录因子 Fst8、Ftr3 和 Gat1 在裂褶菌免疫调控中的作用，证实三者通过调控包括 thaumatin、ABC 转运蛋白、谷胱甘肽 S - 转移酶等在内的防御相关基因，形成互补的调控网络。双敲除菌株的严重表型表明其通路存在非重叠性，而核心靶基因的共同调控则提示防御机制的冗余性，这对于真菌在复杂竞争环境中的生存至关重要。
研究还发现，裂褶菌防御基因与发育调控基因存在部分重叠，暗示其免疫应答可能与发育程序存在协同。此外，转录因子在伞菌目中的高保守性，为后续研究其他食用菌的免疫机制提供了重要线索。该成果不仅填补了真菌免疫调控领域的空白，也为开发以转录因子为靶点的生物防治策略、提升食用菌抗逆性奠定了理论基础。未来通过 ChIP-Seq 等技术进一步解析转录因子的直接结合位点，将更深入揭示真菌免疫调控的分子机制。
