Myceliophthora thermophila - Myceliophthora thermophila

Myceliophthora thermophila
Vědecká klasifikace
Království:
Houby
Kmen:
Ascomycota
Třída:
Sordariomycetes
Objednat:
Sordariales
Rodina:
Chaetomiaceae
Rod:
Myceliophthora
Druh:
M. thermophila
Binomické jméno
Myceliophthora thermophila
(A.E. Apinis) C.A. van Oorschot, 1977
Synonyma  [1]
  • Chrysosporium thermophilum (A.E. Apinis) A. von Klopotek, 1974
  • Sporotrichum termophile A.E. Apinis, 1963
  • Thielavia heterothallica A. von Klopotek, 1976
  • Corynascus heterothallicus (A. von Klopotek) J.A. von Arx et al., 1983

Myceliophthora thermophila je ascomycete houba, která optimálně roste při 45–50 ° C (113–122 ° F). Účinně degraduje celulóza a zajímá se o výrobu biopaliva. Genom byl nedávno sekvenován,[2] odhaluje celou řadu enzymů, které tento organismus používá k degradaci rostlinná buněčná stěna materiál.

Taxonomie

Myceliophthora thermophila má širokou škálu synonym v historii své klasifikace a rozlišování sexuálních stavů. Myceliophthora thermophila byl původně popsán jako Sporotrichum thermophilum v roce 1963,[3] ale později bylo zjištěno, že tomuto druhu chyběly svorkové spoje charakteristické pro rod basidiomycetous, Sporotrichum. Bylo překlasifikováno do rodu ascomyceteous, Chrysosporium, a stal se známý jako C. thermophilum. Rod Myceliophthora nebyl použit k popisu tohoto druhu až do roku 1977, od rodu Chrysosporium dříve zahrnoval rod Myceliophthora,[4]

The teleomorph na M. thermophila poprvé popsáno jako Thielavia heterothallica před rodem Corynascus byl představen von Arx v roce 1983. Od té doby je známý jako Corynascus heterothallicus, který byl při fylogenetické analýze pozorován s velmi silnou homologií sekvence DNA M. thermophila.[5][6]

Ekologie

Jak název napovídá, M. thermophila je termofilní houba, roste optimálně při 38-45 ° C, ale ne nad 60 ° C.[7] Myceliophthora thermophila kolonie byly běžně izolovány z kompostů, kde generují vysoké teploty z buněčných aktivit. Vlhké, sluncem vyhřívané půdy a seno poskytují ideální místo M. thermophila růst, protože snadno nerozptylují teplo a pomáhají izolovat kolonii.[8] Vzhledem k nedostatku zdrojů rozpustného uhlíku při vysokých teplotách je tento druh dobře přizpůsoben k využívání nerozpustných zdrojů uhlíku pro energii, jako je celulóza a hemicelulóza.[9]

Morfologie

Kolonie M. thermophila zpočátku vypadají bavlně-růžově, ale rychle se stávají skořicově hnědými a zrnitými strukturami. Lze jej odlišit od úzce souvisejících Myceliophthora lutea podle teplomilného charakteru prvního a jeho tmavěji pigmentovaných, výrazně opakvejčitých konidií.[10] Mikroskopické vyšetření odhalilo septální hyfy s několika obovoidálními až pyriformními konidiemi vznikajícími jednotlivě nebo v malých skupinách z konidiogenních buněk. Konidie jsou obvykle o velikosti 3,0-4,5 μm x 4,5-11,0 μm, hyalinní, hladké a silnostěnné. Na distálním konci primárního konidia se příležitostně může vytvořit sekundární konidium.[11][12]

Lidská nemoc

Myceliopthora thermophila je zřídka zapojen do nemoci člověka; nicméně bylo hlášeno několik případů M. thermophila způsobující rozšířené infekce u lidí s již existující imunodeficiencí, jako je myeloblastická leukémie.[11][13] Infekce mohou nastat přímým naočkováním do těla kontaminovaným chirurgickým nebo zahradním nářadím a mají tendenci se projevovat v kardiovaskulárním a respiračním systému.[12][14] Vorikonazol je účinná léčba infekce, ale je špatně diagnostikována M. thermophila jsou možné kvůli jeho tendenci pozitivně testovat na invazivní aspergilóza obrazovky.[13][14]

Průmyslové použití

Genom M. thermophila kóduje řadu termostabilní enzymy s důležitými průmyslovými aplikacemi. Díky své schopnosti růst při vysoké teplotě je jeho výtěžek enzymu větší s menším množstvím kontaminantů než mnoho mezofilních hub.[15]

Celulázy jsou rychle syntetizovány M. thermophila a lze je použít k rozložení celulózy na jednoduché uhlohydráty jako zdroj potravy pro hospodářská zvířata.[15] Tento druh také vyjadřuje širokou specificitu fytázy které účinně rozkládají kyselinu fytovou, která se používá k doplnění krmiva pro hospodářská zvířata fosforem.[7][16]

Myceliophthora thermophila vyjadřuje lakcasy které mohou působit jako čisté náhražky škodlivých chemických činidel používaných v papírenském a celulózovém průmyslu a textilních barviv.[17] Jsou také užitečné při ekologické obnově půdou bioremediace a schopnost odbourávat gumu.[18][19] Kromě toho se ukázalo, že Lakca mají schopnost polymerovat lignin z odpadního materiálu z kraftový proces. Homogenní polymer ligninu může být použit jako surovina pro jiné produkty.[20]

Reference

  1. ^ "Myceliophthora thermophila". Plísňový genomový projekt. Concordia University. 5. dubna 2005. Archivovány od originál dne 18. února 2012. Citováno 24. dubna 2013.
  2. ^ Berka, Randy M; Grigorjev, Igor V; Otillar, Robert; Salamov, Asaf; Grimwood, Jane; Reid, Ian; Ishmael, Nadeeza; John, Tricia; Darmond, Corinne (2011). „Srovnávací genomová analýza termofilních hub degradujících biomasu Myceliophthora thermophila a Thielavia terrestris" (PDF). Přírodní biotechnologie. 29 (10): 922–927. doi:10.1038 / nbt.1976. PMID  21964414.
  3. ^ Apnis, A.E. (1963). „Výskyt termofilních mikroskopických hub v určitých naplavených půdách poblíž Nottinghamu“. Nova. Hed. 5: 57–78.
  4. ^ van Oorschot, C.A.N. (1980). „Revize Chrysosporium a příbuzných rodů“. Studie v mykologii. 20.
  5. ^ van den Brink, Joost; Samson, Robert A .; Hagen, Ferry; Boekhout, Teun; Vries, Ronald P. (28. května 2011). „Fylogeneze průmyslově relevantních, teplomilných rodů Myceliophthora a Corynascus“. Houbová rozmanitost. 52 (1): 197–207. doi:10.1007 / s13225-011-0107-z.
  6. ^ "Myceliophthora thermophila". MycoBank. Citováno 17. října 2013.
  7. ^ A b Maheshwari, R .; Bharadwaj, G .; Bhat, M. K. (1. září 2000). „Termofilní houby: jejich fyziologie a enzymy“. Recenze mikrobiologie a molekulární biologie. 64 (3): 461–488. doi:10.1128 / MMBR.64.3.461-488.2000. PMC  99000. PMID  10974122.
  8. ^ Lysek, D.H. Jennings, G. (1999). Houbová biologie: porozumění životnímu stylu hub (2. vyd.). Nueva York: Springer. ISBN  978-0387915937.
  9. ^ Maheshwari, Ramesh (2011). Houby: experimentální metody v biologii (2. vyd.). Boca Raton: CRC Press. ISBN  978-1439839034.
  10. ^ Kane, Julius; Summerbell, Richard; Sigler, Lynne; Krajden, Sigmund .; Land, Geoffrey (1997). Laboratorní příručka dermatofytů: klinický průvodce a laboratorní příručka dermatofytů a jiných vláknitých hub z kůže, vlasů a nehtů. Belmont, Kalifornie: Star Pub. ISBN  978-0898631579.
  11. ^ A b Bourbeau, P .; McGough, D.A .; Fraser, H .; Shah, N .; Rinaldi, M.G. (1992). „Fatální diseminovaná infekce způsobená Myceliophthora thermophila, nový agent mykózy: anamnéza a laboratorní charakteristiky“. J. Clin. Microbiol. 30 (11): 3019–3023. PMC  270575. PMID  1452676.
  12. ^ A b FARINA, C .; GAMBA, A .; TAMBINI, R .; BEGUIN, H .; TROUILLET, J. L. (1. dubna 1998). „Fatální aortální infekce Myceliophthora thermophila u pacienta postiženého cystickou mediální nekrózou“. Lékařská mykologie. 36 (2): 113–118. doi:10.1046 / j.1365-280X.1998.00135.x. PMID  9776822.
  13. ^ A b Morio, F; Fraissinet, F; Gastinne, T; Le Pape, P; Delaunay, J; Sigler, L; Gibas, CF; Miegeville, M (listopad 2011). „Invazivní infekce Myceliophthora thermophila napodobující invazivní aspergilózu u neutropenického pacienta: nová příčina zkřížené reaktivity s testem na sérový antigen Aspergillus galactomannan“. Lékařská mykologie. 49 (8): 883–6. doi:10.3109/13693786.2011.584218. PMID  21619496.
  14. ^ A b Destino, Lauren; Sutton, Deanna A; Helon, Anna L; Havens, Peter L; Thometz, John G; Willoughby, Rodney E; Chusid, Michael J (1. ledna 2006). "Těžká osteomyelitida způsobená Myceliophthora thermophila po poranění vidlemi". Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials. 5 (1): 21. doi:10.1186/1476-0711-5-21. PMC  1592504. PMID  16961922.
  15. ^ A b Coutts, A.D .; Smith, R.E. (1976). "Faktory ovlivňující produkci celuláz Sporotrichum thermophile". Appl. Environ. Microbiol. 31 (6): 819–826.
  16. ^ Wyss, M .; Brugger, R .; Kronenberger, A .; Remy, R .; Fimbel, R .; Oesterhelt, G .; Lehmann, M .; van Loon, A. (1999). "Biochemická charakterizace houbových fytáz (myo-inozitol-hexakisfosfátfosfohydrolasy), katalytické vlastnosti". Appl. Environ. Microbiol. 65 (2): 367–373. PMC  91034. PMID  9925555.
  17. ^ Berka, R.M .; Schneider, P .; Golighty, E.J .; Brown, S.H .; Madden, M .; Brown, K.M .; Halkier, T .; Mondorf, K .; Xu, F. (1997). "Charakterizace genu kódujícího extracelulární lakasu Myceliophthora thermophila a analýza rekombinantního enzymu exprimovaného v Aspergillus oryzae". Appl. Environ. Microbiol. 63 (8): 3151–3157. PMC  168614. PMID  9251203.
  18. ^ Rodríguez Couto, Susana; Toca Herrera; José Luis (1. září 2006). „Průmyslové a biotechnologické aplikace laccases: recenze“. Biotechnologické pokroky. 24 (5): 500–513. doi:10.1016 / j.biotechadv.2006.04.003. PMID  16716556.
  19. ^ Ismail, Mady A .; Mohamed, Nadia H .; Shoreit, Ahmed A.M. (1. března 2013). „Degradace gumového latexu Ficus elastica Aspergillus terreus, Aspergillus flavus a Myceliophthora thermophila“. Mezinárodní biodeteriorace a biodegradace. 78: 82–88. doi:10.1016 / j.ibiod.2012.12.009.
  20. ^ Gouveia, S .; Fernández-Costas, C .; Sanromán, M. A.; Moldes, D. (1. března 2013). „Polymerizace ligninu z černého louhu pomocí lakázy z Myceliophthora thermophila: Vliv provozních podmínek a původu černého louhu“. Technologie biologických zdrojů. 131: 288–294. doi:10.1016 / j.biortech.2012.12.155. PMID  23360704.