霉菌学会了感知重力。免费技术图书馆新闻

霉菌已经学会感受重力

04.05.2018

当周围的营养物质很少时，霉菌 Phycomyces blakesleeanus 的作用与许多其他真菌一样——它会形成带有孢子的子实体。孢子可以在不利条件下生存，此外，它们可以被送到某个地方，那里可能更容易生存。真菌的子实体从菌丝体向上伸展，以更好地分散孢子。但是蘑菇如何理解哪里是上，哪里是下？

众所周知，P. blakesleeanus 能感觉到重力：它的细胞含有大的膜状囊泡、液泡，蛋白质晶体漂浮在其中。这个晶体足够大，因此它试图落到液泡的底部，真菌感知到晶体的运动，得出子实体应该向哪个方向生长的结论。

新加坡国立大学的研究人员决定更详细地找出“引力晶体”由什么蛋白质组成，以及编码它的基因是什么。这种被称为 OCTIN 的蛋白质是在真菌曾经从细菌中获得的基因中编码的：基因序列的比较表明，octin 基因具有明确的细菌亲缘关系。

就其本身而言，这并不奇怪：我们反复写过所谓的水平基因转移，当 DNA 序列不是垂直转移，不是从父母到孩子（即不是从父母细胞到女儿），而是水平转移时，成体细胞之间。

水平基因转移在细菌和古生菌中极为普遍，最近有越来越多的报道称它发生在真核生物（包括真菌）中，基因甚至可以通过这种方式在不同的王国之间传播——例如在细菌和真菌之间。例如，与植物合作的能力正是由于细菌基因而出现在真菌中。 P. blakesleeanus 的祖先很可能从某种细菌中借用了它的 octin。

但是细菌本身在它们的细胞中没有空间容纳大的蛋白质晶体。那些被证明与真菌 OCTIN 相关的细菌蛋白质也折叠成晶体结构，但仅限于非常小的结构。因此，必须以某种方式开发蛋白质在自然条件下结晶的能力。事实上，真菌 OCTIN 进化出更多的氨基酸，有助于将不同的蛋白质分子牢固地相互结合（也就是说，在自然选择过程中，那些在蛋白质中具有适当突变的真菌标本获得了优势）。

结果还证明，OCTIN 在合成后立即结晶不好，为了使其开始结晶良好，必须将其切成两部分 - 只有在这样的操作之后才能获得足够大的晶体。但切割 OCTIN 的酶只存在于那个液泡中。因此，“引力晶体”的组装只在必要时发生。

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Biochar 不仅有潜力在农业和工业领域开辟新的利润丰厚的市场，它还为土壤和气候保护提供了巨大的机会。

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