真菌如何生长

2019-11-25 220霉菌

真菌如何生长?真菌在食物上形成霉菌是有害的。真菌提供抗生素是有益的。真菌可能是有害的病原体。另一方面,它们被用于食品或药品的生产和生物工程。无论哪种情况,都需要准确地理解它们的增长机制。卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的研究人员向前迈出了一大步:他们使用高性能光学显微镜观察真菌在细胞内的生长。研究结果发表在《科学进展》杂志上。

研究背景

真菌如何生长?像大多数真菌一样,霉菌真菌是菌丝真菌。它们由丝状细胞、菌丝组成,这些菌丝可以形成大的网络,即菌丝。大约3µm菌丝的厚度只增长直接扩展他们的技巧。它们长得很快,每天大约长1.5毫米。生物学基础研究的一个重要目标是在分子水平上理解这种生长,因为菌丝的生长在真菌的健康损害和有益应用中都扮演着重要的角色。

研究内容

在他们的研究中,研究人员用荧光蛋白标记了构建含有几丁质细胞壁所需的关键酶,并借助高分辨率显微镜(纳米镜检)观察活细胞中的几丁质。在显微镜中使用超灵敏照相机可以对针尖生长和单个囊泡的运输进行高速成像。这些图像类似于小电影,可以精确地确定囊泡的传输速度。它们揭示了建筑材料是如何被包装成最小的囊泡,并通过运输工具(运动蛋白)沿着细胞骨架的纤维结构运输到细胞顶端的。运动蛋白是非常小的纳米马达,它们用两个小“脚”连接到纤维结构上,并在这些结构上行走。利用转基因真菌,科学家们还发现了负责运输的运动蛋白。

研究结果

应用物理研究所和KIT应用生物科学研究所的研究人员从他们的观察中得出了第一个全面的模型来描述快速生长的菌丝尖端是如何获得建筑材料的。KIT应用物理研究所的Gerd Ulrich Nienhaus教授说,这是朝着完全理解细胞定向生长过程的分子机制迈出的重要一步。“真菌如何生长?在菌丝上的发现与生物学普遍相关,因为它们可以转移到其他细胞和生物体上。另一方面,它们开辟了新的机会来具体影响真菌的生长,这对减少医学上的致病性物种很重要。”

引用

Karlsruhe Institute of Technology. "How fungi grow: A movie from inside the cell." ScienceDaily. ScienceDaily, 15 March 2018.
www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180315091803.htm.

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