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进化史上的里程碑!生物学家对被称为“蛙类杀手”的致命真菌有新发现

olivia chan

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壶菌病是一种两栖类的传染病,是由一种称为蛙壶菌的非菌丝游离孢子真菌所引起的疾病。壶菌病与北美洲西部、中美洲及澳洲东部多种两栖类数量大幅下降或灭绝有关,全世界约30%的两栖类都受到这病的影响。壶菌病能够造成两栖类动物零星的死亡甚至完全灭绝,目前在野外并没有有效的控制方法。

由马萨诸塞大学阿默斯特分校细胞生物学家Lillian Fritz-Laylin领导的研究团队于2月8日发表在《当代生物学》(Current Biology)上的一篇论文中描述了对这种破坏全球青蛙种群的真菌生物学过程的新发现。

研究发现,蛙壶菌(Batrachochytrium dendrobatidis,Bd)的肌动蛋白网络作为一个进化史上的里程碑,揭示了真菌王国中细胞骨架复杂性的损失。

包括蛙壶菌在内的壶菌涵盖了系统发育或进化树深处的1000多种真菌。研究人员利用在酵母和其他真菌中已经失去的动物细胞的特征的壶菌来探索肌动蛋白细胞骨架的进化,肌动蛋白细胞骨架帮助细胞保持其形状和组织,并进行运动、分裂和其他关键功能。

“蛙壶菌与动物细胞的关系比更多通常研究的真菌更密切,所以它可以告诉我们很多关于动物系和真菌系的信息,也可以为人类肌动蛋白网络提供很多见解,”这篇论文的主要作者Sarah Prostak说。“我们可以用它在类似的系统中研究类似动物的调节,而不是真正在动物细胞中研究它。动物细胞有非常多的肌动蛋白调节剂,变量非常复杂。”

研究团队利用基因组学和荧光显微镜的结合,显示出壶菌的肌动蛋白细胞骨架具有动物细胞和酵母的特征。“这些复杂的肌动蛋白调控网络如何演化和多样化仍然是进化和细胞生物学的关键问题。”论文指出。

由蛙壶菌引起的病害壶菌病肆虐青蛙、蟾蜍和其他两栖动物的皮肤,最终在破坏液体调节后导致心脏衰竭。这种疾病被归结为导致生物多样性的巨大损失的原因,包括过去50年中数十种推测的种群减少和灭绝,不过究竟有多少物种受到这种疾病的影响一直存在争议。

马萨诸塞大学阿默斯特分校的生物学家说,他们观察到的蛙壶菌的肌动蛋白结构很可能在引起这种疾病的过程中发挥了重要作用。“这个模型表明,肌动蛋白网络是运动性和快速生长的基础,是蛙壶菌病理和致病性的关键。”论文总结道。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考信息:

https://scitechdaily.com/evolutionary-rosetta-stone-new-insight-into-the-biology-of-a-deadly-fungus/

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.01.001


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