„Piatra evolutivă Rosetta” – O nouă perspectivă asupra biologiei fungice muritoare

Cercetătorii au obținut o nouă perspectivă asupra proceselor biologice ale unei ciuperci condro responsabile de o infecție mortală a pielii care distruge populațiile de broaște din întreaga lume.

Structurile actinei Bd sunt susceptibile să joace roluri în provocarea amfibienilor care amenință bolile pielii în întreaga lume.

Cercetătorii de la Universitatea Massachusetts Amherst au câștigat o nouă perspectivă asupra proceselor biologice ale unei ciuperci condro responsabile de o infecție mortală a pielii care distruge populațiile de broaște din întreaga lume.

Condusă de biologul celular Lillian Fritz-Laylin, echipa descrie într-o lucrare publicată astăzi (8 februarie 2021) la Biologie actuală modul în care rețelele de actină Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) funcționează și ca o „piatră Rosetta evolutivă”, dezvăluind pierderea complexității citoscheletale în regatul fungic.

Sarah prostak

Inițial, asociatul de cercetare Sarah Prostak a scris ceea ce a devenit ulterior o lucrare de biologie curentă pentru teza sa de biologie onorifică de la Universitatea din Massachusetts Amherst. Credit: UMass Amherst

„Ciupercile și animalele par atât de diferite, dar de fapt au o relație destul de strânsă”, a spus Fritz-Laylin, al cărui laborator studiază cum se mișcă celulele, care este o activitate centrală în dezvoltarea și prevenirea multor boli umane. „Acest proiect, lucrarea lui Sarah Prostak în laboratorul meu, arată că în timpul evoluției fungice timpurii, ciupercile aveau probabil celule care arătau ceva asemănător celulelor noastre și ar putea să se târască în jurul lor, așa cum o fac celulele noastre”.

Chttridele, inclusiv Bd, acoperă mai mult de 1.000 de specii de ciuperci adânci pe copacul filogenetic sau evolutiv. Cercetătorii au folosit giroizi, care împărtășesc caracteristicile celulelor animale pierdute în drojdie și alte ciuperci, pentru a examina evoluția citoscheletului actinic, care ajută celulele să își mențină forma și organizarea și să îndeplinească mișcarea, divizarea și alte funcții vitale.

Prostak, asociat de cercetare în laboratorul Fritz-Laylin, este autorul principal al lucrării, scrisă inițial ca teză de biologie de onoare, care a extins și a terminat cercetarea după absolvire. Ceilalți autori sunt Margaret Titus, profesor de genetică, biologie celulară și dezvoltare la Universitatea din Minnesota și Kristyn Robinson, un doctorat UMass Amherst. candidat în laboratorul lui Fritz-Laylin.

“Bd este mai strâns asociat cu celulele animale decât ciupercile studiate în mod obișnuit, astfel încât ne poate spune multe despre descendența animalelor și fungilor și poate oferi, de asemenea, o mulțime de informații despre rețelele de actină umană”, a spus Prostak. Putem sa-l folosim pentru a studia reglarea animalelor intr-un sistem similar, mai degraba decat studierea efectiva in celulele animale, ceea ce este foarte complicat, deoarece celulele animale au atat de multi regulatori de actina.

Lillian Fritz-Laylin

Lillian Fritz-Laylin este profesor de biologie la Colegiul de Științe ale Naturii de la Universitatea din Massachusetts Amherst. Credit: UMass Amherst

Echipa de cercetare a folosit o combinație de microscopie de genomică și fluorescență pentru a demonstra că actosul citoschelet actinic are caracteristicile celulelor animale și de drojdie. „Cum au evoluat și diversificat aceste rețele complexe de reglementare a actinei sunt întrebări cheie în biologia evoluției și în biologia celulară”, se menționează în lucrare.

Biologii au examinat ambele etape de dezvoltare în ciclul de viață Bd. În primul pas, zoosporii Bd înoată cu flagel și construiesc structuri de actină similare cu cele ale celulelor animale, inclusiv pseudoparticule care conduc organismele înainte. În stadiul de reproducere, sporangii Bd asamblează coji de actină, precum și plasturi de actină, similare cu cele ale drojdiei.

Boala ctridiomicozei indusă de BD distruge pielea broaștelor, broaștelor și a altor amfibieni, ducând în cele din urmă la insuficiență cardiacă după aruncarea reglării fluidelor. Această boală a fost atribuită unor pierderi uriașe în biodiversitate, inclusiv zeci de scăderi și dispariția presupusă a populației în ultimii 50 de ani, deși numărul exact al speciilor afectate de această boală a fost dezbătut.

Biologii UMass Amherst spun că structurile de actină Bd pe care le-au observat sunt susceptibile să joace roluri importante în provocarea bolii. Acest model sugerează că rețelele de actină stau la baza mobilității și creșterii rapide, care sunt cheia patologiei și patogenității Bd, conchide lucrarea.

Prostak, un iubitor de animale atras de laboratorul Fritz-Laylin din cauza concentrării sale asupra agenților patogeni, speră că cercetarea lor care avansează cunoștințele Bd va duce la măsuri care încetinesc daunele mortale ale ctridiomicozei.

Speram ca, calcularea biologiei de baza a Bd va oferi o perspectiva asupra atenuarii bolilor in viitor, a spus Prostak.

Referință: 8 februarie 2021, Biologie actuală.
DOI: 10.1016 / j.cub.2021.01.001

Finanțare: Pew Charitable Trust, National Institutes of Health

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Mișcări ale electronilor de ceas în interiorul unui atom: viteza obturatorului de o milionime dintr-o miliardime de secundă

Reprezentarea artistică a experimentului. Întârzierea inerentă între emisia celor două tipuri de electroni duce la o elipsă caracteristică în datele analizate. În...

Materialul nou poate proteja mai bine soldații, sportivii și șoferii de șoc, impact și explozii

Soldații, sportivii și șoferii pot face viața mai sigură datorită unui nou proces care ar putea duce la o protecție mai eficientă și reutilizabilă...

Se preconizează că speciile non-native vor crește cu 36% în întreaga lume până în 2050

Gâscă egipteană (Alopochen aegyptiaca) originară din Africa și stabilită acum în Europa Centrală și de Vest. Credit: profesorul Tim Blackburn, UCL Se preconizează că...

Visele noastre pot fi ciudate

Această ilustrație reflectă supra-ipoteza creierului, care susține că calitatea redusă și halucinantă a viselor nu este o greșeală, ci o trăsătură particulară, deoarece ajută...

Experimentele cu raze X și inovația de învățare automată pot tăia bateriile de cercetare și dezvoltare

Inginerul personal Bruis van Vlijmen a fost văzut lucrând în interiorul Laboratorului de Calculatoare Baterie 1070 de la Centrul de Științe Arrillaga, Bldg. ...

Newsletter

Subscribe to stay updated.