Allomyces macrogynus - Allomyces macrogynus

Allomyces macrogynus
Vědecká klasifikace
Království:
Houby
Divize:
Blastocladiomycota
Třída:
Blastocladiomycetes
Objednat:
Blastocladiales
Rodina:
Blastocladiaceae
Rod:
Allomyces
Druh:
A. macrogynus
Binomické jméno
Allomyces macrogynus
(R.Emers. ) R.Emers. & CM Wilson (1954)
Synonyma[1]
  • Allomyces javanicus var. makrogynus R.Emers. (1941)

Allomyces macrogynus je druh houba v rodině Blastocladiaceae. Bylo to první popsáno mykolog Ralph Emerson v roce 1941 jako a odrůda z Allomyces javanicus,[2] a později jim byl udělen odlišný stav druhů v roce 1954.[3] Své genom byl seřazeno podle Široký institut.[4]

Studie genomu

The genom z Allomyces macrogynus byl seřazeno[2] a proto je žádoucí přezkoumat organismus zajímavé struktury, který reaguje na změny prostředí snadno pozorovatelnými způsoby. V Seattlu 1969, na neformálním setkání Emersona, Machlise, Olsona, Seala a Youatta, souhlasil Youatt se studiem chemických aspektů houby, aby, když byl známý genom, mohla aktivita genu souviset s tím, co geny řídí.

Normální růst

Allomyces macrogynus funkce definované Emersonem[3] a Emerson a Wilson[1] byly bezprostředně zajímavé pro výzkum a výuku, protože organismus měl takové jasné a zajímavé struktury. Vegetativní růst ukázal vznik rhizoidy, hyfy a větvení a poté v diploidní kultury dva druhy plodnice, zoosporangia ZS, která reprodukovala diploidní organismy a klidové nebo rezistentní sporangie RS, které vedly k haploidnímu organismu. Poté byly na haploidních hyfách vytvořeny gametangie s malými koncovými samčími gametangiemi obsahujícími karoten a většími ženskými gametangiemi níže.

Olson přezkoumal studie do roku 1984, které zahrnovaly chemotaxi mužských gamet na ženské gamety, identifikaci hormonového sireninu, studie chemie stěn a výbojek a metody demonstrací ve třídě. Jeho komplexní monografie také srovnává Allomyces s dalšími houbami podrobně.[5]

Organismus, který žije v tropickém příkopu, má řadu mechanismů přežití, které lze studovat v laboratoři. Patří mezi ně chemotaxe zoospór na aminokyseliny, zejména leucin a lysin[6] a na některé peptidy a na kyslík,[7] a minicykl, kde vyklíčená spóra zbavená živin může produkovat další zoosporu, aby se posunula k lepším podmínkám.[8] Allomyces macrogynus také vykazuje chemotropismus v rostoucích hyfálních organismech, kterými mohou rhizoidy růst směrem ke zdrojům aminokyselin[9] a hyfy pro lepší přísun kyslíku.[10] Diploidní organismy mohou produkovat zoosporangii ZS, pokud jsou dobré podmínky, a rezistentní nebo klidovou sporangii RS, pokud jsou nepříznivé.[11] RS může přežít vysušení po celá léta.

Metodologie

Studium vyžaduje synchronní kulturu v definovaném médiu.[11] Allomyces macrogynus se běžně pěstuje v médiu s hydrolyzátem kaseinu a kvasinkovými extrakty jako zdrojem dusíku a růstových faktorů, ale lze jej pěstovat v různých chemicky definovaných médiích. Nejjednodušší z nich mělo jako jediný zdroj dusíku amonnou sůl.[11] Definovaná média umožňují selekci ZS nebo RS v diploidních rostlinách a samčí nebo samičí gametangii v haploidních rostlinách, přičemž hlavním faktorem je poměr aminokyselin k glukóze.

Interpretace výsledků je vždy snazší, pokud jsou organismy pěstovány v chemicky definovaných médiích a média mohou být velmi jednoduchá, jak by se dalo očekávat u saprofytického organismu nejprve izolovaného z příkopové vody.[11] V této souvislosti však stojí za zmínku methionin je dodáván ve všech kultivačních médiích, organismy mohou syntetizovat methionin a ve svém přirozeném prostředí pravděpodobně používají sulfid dostupný v nízké koncentraci.[12] Methionin je nutný pro větvení a pokud je přidán těsně před větvením rostoucí kultury, sirovodík, cystein a homocystein lze použít všechny.[13]

Metody založené na míchání vírů a osmotický šok způsobit smrt mnoha spor. Kaseinový hydrolyzát CH nebo směsi leucin a lysin lze také použít.[6] Malý peptidy v hydrolyzovaném CH byly také účinné.[7]

Kaseinový hydrolyzát CH byl dobrý pro produkci synchronního klíčení. Zoospor encysted a připojen k neroztřesené skleněné nádobě a CH by pak mohly být odstraněny a nahrazeny definovaným médiem. Jak začal vývoj stěny, organismy se oddělily od skla a vhodným třepáním rostly jako suspenze jednotlivých organismů, ideální pro pozorování.[14] S novými způsoby produkce RS by nyní mohly být pěstovány synchronní kultury haploidních organismů stejným způsobem ze selektivně produkovaných zralých RS.[15] Pro chemicky definovanou indukci klíčení byly směsi leucinu a lysinu nebo fenylpyruvátu nejlepší z mnoha testovaných sloučenin.

Růst a buněčné cykly

Synchronně rostoucí hyfy vykazovaly vývoj na špičce hyf v G1 růstového cyklu a rozšiřování na základně v G2.[16] Tato studie používala časosběrné fotografování, protože střídavý vzorec vypadal neobvykle. Avšak z prvních popisů klíčení spór byl stejný vzor.[3] Po rhizoidy se objevily cysty vyvinuté nejprve v úhlu 180 ° k rhizoidům, ale poté se rozšířily na základně a získaly typické tubulární hyfy.

Kyslík

Změny v úhlu vzniku hyf souvisejí s gradienty kyslíku. Další odklon od apikálního růstu byl pozorován, pokud byly hyfální organismy rostoucí na povrchu pevného média pokryty mikroskopickým sklíčkem pro vytvoření kyslíkového gradientu. Reakce hyf zahrnovala růst směrem ke kyslíku tenkých nerozvětvených hyf, které, když dosáhly otevřeného přístupu do vzduchu, se rozšířily zpět na hyfální základnu a poskytly hyfy normálního průměru.[17]

Iontové proudy a růst hyf

Synchronní klíčení a chemotropismus pro kyslík byly použity k orientaci rostoucích organismů vhodně pro měření s jemnou vibrační elektrodou sondy pro měření proudů podél hyf během zpětného a dopředného růstu[18] a také k identifikaci zapojených iontů.[9] Druhá studie rovněž prokázala účinky růstu aplikovaného napětí a chemotropismus rhizoidů na hydrolyzát kaseinu. Iony opouštějící špičku hyfy byly protony, což potvrdilo Turianova pozorování okyselení špiček hyf.[19]

Vápník

V experimentech s vývojem kyslíku a hyfů nebyly žádné požadavky na vápník a žádná inhibice EGTA.[18] V době těchto studií si mnoho mykologů myslelo, že vápník hraje roli v morfologii hub, a nechtěli věřit, že značení látek, jako je chelátor EGTA a ionofor A23187, mohlo být v mnoha studiích nesprávně označeno jako specifické pro vápník. Ve skutečnosti stále není jasné, jak k chybě došlo, protože byly publikovány konstanty stability pro EGTA chelátované s Fe, Zn a Mn[20] před jakýmkoli nárokem na specifičnost pro Ca. Výpočty dostupnosti volných iontů esenciálních dvojmocných kationtů jako Fe a Zn ukázaly, že experimenty s EGTA byly lépe vysvětleny jako způsobující nedostatky těchto esenciálních iontů.[21] Klasická ukázka požadavků na stopové kovy vyžaduje pečlivé čištění veškerého skleněného nebo plastového nádobí a použití velmi čisté destilované vody a chemikálií třídy AR. Touto metodou bylo prokázáno, že druhy A.macrogynus a Achlya vyžadují Fe a Zn, ale ne Ca.[22] Tradiční přísun vápenatých solí do kultur hub mohl uspokojit potřebu stopových prvků, protože dokonce A.R. vápenaté soli vždy obsahují další dvojmocné kationty.

Reference

  1. ^ A b „Synonyma druhů GSD: Allomyces macrogynus (R. Emers.) R. Emers. & CM. Wilson ". Druh Fungorum. CAB International. Citováno 2014-03-28.
  2. ^ A b Emerson R. (1941). "Experimentální studie životních cyklů a taxonomie Allomyces". Lloydia. 4: 77–144 (viz str. 135).
  3. ^ A b C Emerson R, Wilson CM. (1954). „Mezidruhové hybridy a cytogenetika a cytotaxonomie euallomyces“. Mykologie. 46 (4): 393–434.
  4. ^ „Počátky mnohobuněčnosti“.
  5. ^ Olson L.W. 1984 Allomyces jiná houba Opera Botanica 73, 1-96
  6. ^ A b Machlis L. 1969 Zoopsore chemotaxe ve vodní formě Allomyces Physiologia Plantarum 22 126 139
  7. ^ A b Youatt J. 1991 Indukce klíčení spor Allomyces macrogynus malými peptidy. Mycological Research 95, 1261-1263y
  8. ^ Youatt, J. 1976 Tvorba sporangia v Allomyces v průběhu růstového cyklu. Trans. Br. Mycol. Soc. 67 159-161
  9. ^ A b >De Silva, Lionel R .; Youatt, Jean; Gooday, Graham W .; Gow, Neil A.R. (1992). „Směrem dovnitř směrované iontové proudy Allomyces macrogynus a dalších vodních plísní naznačují místa transportu živin řízeného protony, ale jsou vedlejší pro růst špičky“. Mykologický výzkum. 96 (11): 925–931. doi:10.1016 / S0953-7562 (09) 80591-1.
  10. ^ Youatt J 1986 Kyslík a morfologické změny v Allomyces macrogynus Aust. J. Biol. Sc. 39 233 - 240
  11. ^ A b C d Youatt, J. 1982 Selektivní vývoj rezistentních sporangií v rostoucích kulturách Allomyces macrogynus a A. arbuscula. Aust. J. Biol. Sc. 35 3-342
  12. ^ Youatt, J. 1986 Důkazy biosyntézy methioninu v Allomyces macrogynus. Trans. Br. Mycol. Soc. 86, 653 - 655.
  13. ^ Youatt J 1985 Syntéza DNA ve vztahu k větvení hyphal a složení stěny v Allomyces macrogynus Aust. J. Biol. Sc. 38 67-72.
  14. ^ Youatt J. 1988 Duplikační cykly u ne-septované houby Allomyces macrogynus. Aust. J. Bot. 36 315-319
  15. ^ Youatt J 1991 Zrání meiosporangií Allomyces macrogynus. Mycol. Res. 95 495-498
  16. ^ Cleary A, Youatt J a O’Brien TP. 1986 Hyphal vznik a růst Allomyces macrogynus v provzdušněných kulturách. Aust. J. Biol. Sc. 39 241 - 254.
  17. ^ Youatt J. 1986 Kyslík a morfologické změny v Allomyces macrogynus. Aust. J. Biol. Sc. 39 233 - 240
  18. ^ A b Youatt, J .; Gow, N.A. R.; Gooday, G. W. (1988). „Bioelektrické a biosyntetické aspekty polarity buněk v Allomyces macrogynus“. Protoplasma. 146 (2–3): 118–126. doi:10.1007 / BF01405920.
  19. ^ Turian G, Geissler, CL a Ton-That, TC 1985 Ribozomální vyloučení z nejkyslejší oblasti špičky houbových hyf Microbios Letters 30 19-22
  20. ^ Holloway, JH a Reilly, CN 1960 Kovové chelátové konstanty stability aminopolykarboxylátových ligandů Anal. Chem. 32, 249.
  21. ^ Youatt J a McKinnon I 1991 Mangan (Mn2) zvrací inhibici růstu hub působením EGTA. Microbios 74 77-92
  22. ^ Youatt J 1994 Toxicita komplexů s cheláty kovů EGTA vylučuje použití pufrovaného média EGTA pro houby Allomyces a Achlya. Microbios 79 171-185

externí odkazy