真菌能迅速变化并传递传染能力

2020-10-12 69真菌

一项新的研究表明,真菌能迅速变化并传递传染能力。真菌具有“水平”基因转移的巨大潜力,类似于使细菌如此迅速地进化,对抗生素产生抗药性并引起其他严重问题的机制。

这项发现将于3月18日发表在《自然》杂志上,表明真菌具有迅速改变其基因组组成并感染植物以及可能包括人类在内的动物的能力。

研究背景

科学家们说,它们并没有像人们所认为的那样局限于常规进化的更渐进过程。这不仅给农作物农业带来了问题,而且也给人类健康带来了问题,因为真菌在“进化树”上比人类更靠近细菌,因此真菌病更难治疗。

真菌使用的遗传机制与细菌通常使用的遗传机制不同,但最终结果可能非常相似。曾经被认为是缓慢的真菌菌株中的毒力进化现在已被证明是迅速发生的,并且可能迫使人们重新思考真菌如何表现,改变和转移感染能力。

助理教授迈克尔·弗赖塔格说:“在此之前,我们认为真菌通常仅限于垂直基因转移或常规遗传,这是一种基于DNA突变,重组和选择作用相互作用的较慢类型的遗传变化。”俄勒冈州立大学生物化学与生物物理学系。

他说:“但是在这项研究中,我们发现真菌能迅速变化并传递传染能力,真菌能够在一代人的时间内将传染力转移到另一种菌株上。” “我们可能低估了这种现象,这表明真菌菌株的致病性可能比我们以前认为的快。”

真菌能迅速变化并传递传染能力

OSU基因组研究与生物计算中心的研究人员与一大批国际科学家合作进行了这项研究,其中包括马萨诸塞州布罗德研究所,阿姆斯特丹大学和明尼苏达大学的美国农业部农业研究服务局的主要研究人员。

细菌利用通过染色体和DNA质粒的“水平”遗传转移来快速改变,这是经常产生抗生素抗性的原因之一。人们认为这种功能在真菌中是可能的,但很少。在这项新研究中,基于对三种镰刀菌物种的全基因组分析,实验表明完整的染色体在不同的真菌菌株之间转移,并具有引起感染的能力。各种镰刀菌真菌均可感染植物和人类。

在人类中,真菌感染比细菌引起的感染少见,但它却很顽固且难以治疗-部分原因是真菌比细菌与动物(包括人类)的关系更为密切。这限制了可以针对他们的医疗方法的类型。在免疫系统受损的人群(包括艾滋病患者)中,真菌感染也是一个严重的问题,并且可能致命。

对真菌遗传和进化的新认识是个好消息

一方面,它可以帮助研究人员更好地了解最容易产生对杀真菌剂抗性的真菌菌株的类型,并帮助作物科学家开发出使该问题最小化的方法。

真菌病是农作物农业的主要问题,每年在全球花费数十亿美元与植物,动物和人类中新出现的真菌病原体作斗争。

在更基本的水平上,这项研究提供了证据,即带有一根树干和许多分支的“生命之树”已经过时了。应该用“生命网络”代替它,其中不同物种之间会发生许多水平的联系。

引用

Oregon State University. "Fungi can change quickly, pass along infectious ability." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 March 2010. www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100317144634.htm.

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