Ученые выяснили, как плотоядный гриб ловит и переваривает червей

Новый анализ проливает свет на молекулярные процессы, происходящие, когда хищный вид гриба, известный как Arthrobotrys oligospora, чувствует, ловит и поедает червя. Хун-Че Линь из Academia Sinica в Тайбэе, Тайвань, и его коллеги представили эти результаты в журнале открытого доступа PLOS Biology.

 

A. oligospora обычно получает питательные вещества из разлагающихся органических веществ, но голод и присутствие поблизости червей могут побудить ее образовывать ловушки для ловли и поедания червей. A. oligospora — лишь один из многих видов грибов, которые могут ловить и поедать очень мелких животных. Предыдущие исследования пролили свет на некоторые биологические аспекты этих взаимоотношений хищник-жертва (например, определенные гены, участвующие в формировании ловушек A. oligospora), но по большей части молекулярные детали процесса остались неясными.

 

Чтобы улучшить понимание, Лин и его коллеги провели серию лабораторных экспериментов, изучая гены и процессы, участвующие на различных стадиях хищничества A. oligospora на видах нематод под названием Caenorhabditis elegans. Большая часть этого анализа основывалась на методе, известном как RNAseq, который предоставил информацию об уровне активности различных генов A. oligospora в разные моменты времени. Это исследование выявило несколько биологических процессов, которые, по-видимому, играют ключевую роль в хищничестве A. oligospora.

 

Результаты показывают, что когда A. oligospora впервые чувствует червя, репликация ДНК и производство рибосом (структур, которые строят белки в клетке) увеличиваются. Затем увеличивается активность многих генов, которые кодируют белки, которые, по-видимому, помогают в формировании и функционировании ловушек, таких как секретируемые белки, прилипающие к червям, и недавно идентифицированное семейство белков, получившее название «белки, обогащенные ловушками» (TEP).

 

Наконец, после того как A. oligospora распространила нитевидные структуры, известные как гифы, на червя, чтобы переварить его, активность генов, кодирующих различные ферменты, известные как протеазы, повышается, в частности, группа, известная как металлопротеазы. Протеазы расщепляют другие белки, поэтому эти результаты позволяют предположить, что A. oligospora использует протеазы для улучшения пищеварения червей.

 

Эти результаты могут послужить основой для будущих исследований молекулярных механизмов, участвующих в хищничестве A. oligospora и других грибковых взаимодействиях хищник-жертва.

 

Авторы добавляют: «Наши комплексные транскриптомные и функциональные анализы подчеркивают роль повышенной репликации, трансляции и секреции ДНК в развитии и эффективности ловушек. Кроме того, было обнаружено, что семейство генов, которое в значительной степени расширено в геномах грибов, отлавливающих нематод, обогащено ловушками и имеет решающее значение для адгезии ловушек к нематодам. Эти результаты способствовали нашему пониманию ключевых процессов, необходимых для хищничества грибов».