揭示肉食性真菌如何捕获和消化蠕虫

一项新的分析揭示了一种被称为寡孢节孢菌的肉食性真菌感知、捕获和消耗蠕虫时所涉及的分子过程。台北中央研究院的 Hung-Che Lin 及其同事于 11 月 21 日在开放获取期刊PLOS Biology上发表了这些发现。

少孢寡孢子虫通常从腐烂的有机物中获取营养，但饥饿和附近蠕虫的存在会促使它形成陷阱来捕获和吃掉蠕虫。少孢寡孢菌只是许多可以诱捕和吃掉非常小动物的真菌之一。先前的研究已经阐明了这种捕食者与猎物关系背后的一些生物学原理(例如参与少孢子菌陷阱形成的某些基因)，但在大多数情况下，该过程的分子细节仍不清楚。

为了加深理解，Lin 和同事进行了一系列实验室实验，研究少孢寡孢子虫捕食秀丽隐杆线虫的各个阶段所涉及的基因和过程。这种分析大部分依赖于一种称为 RNAseq 的技术，该技术提供了不同时间点不同寡孢放线菌基因活性水平的信息。这项研究揭示了几种似乎在少孢菌捕食中发挥关键作用的生物过程。

研究结果表明，当少孢寡孢子虫第一次感知到蠕虫时，DNA 复制和核糖体(在细胞中构建蛋白质的结构)的产生都会增加。接下来，许多编码蛋白质的基因的活性增加，这些蛋白质似乎有助于陷阱的形成和功能，例如分泌的蠕虫粘附蛋白和新发现的被称为“陷阱富集蛋白”(TEP)的蛋白质家族。

最后，在寡孢曲霉将被称为菌丝的丝状结构延伸到蠕虫体内并消化它之后，编码多种被称为蛋白酶的酶(特别是一组被称为金属蛋白酶)的基因的活性得到增强。蛋白酶会分解其他蛋白质，因此这些发现表明少孢曲霉使用蛋白酶来帮助蠕虫消化。

这些发现可以作为未来研究少孢菌捕食和其他真菌捕食者-被捕食者相互作用所涉及的分子机制的基础。

作者补充道：“我们全面的转录组学和功能分析强调了 DNA 复制、翻译和分泌的增加在陷阱开发和功效中的作用。此外，发现在线虫捕获真菌基因组中大量扩展的一个基因家族在诱捕器中富集，并且对于诱捕器粘附线虫至关重要。这些结果进一步加深了我们对真菌食肉所需关键过程的理解。”

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