A húsevő laskagomba „ideggázzal a nyalókában” képes elpusztítani az orsóférgeket

laskagomba (mellhártyagyulladás ostreatus) sokféle konyha alapanyaga, enyhe ízük és ánizsra utaló titokzatos aromájuk miatt nagyra értékelik. Ez a krémszínű gomba egyike a húsevő gombák számos fajtájának, amelyekkel táplálkoznak Fonálférgek (gömbférgek) különösen. A gombák új mechanizmust fejlesztettek ki fonálféreg-zsákmányaik megbénításához és elpusztításához: a toxin cisztáknak nevezett nyalókaszerű struktúrákban található toxint, amely kibocsátása esetén perceken belül széles körben elpusztítja a fonálférgeket. A tudósok most azonosították azt a konkrét illékony szerves vegyületet, amely felelős ezért a hatásért, a szerint új levél Megjelent a Science Advances folyóiratban.

A húsevő gombák, például a laskagombák fonálférgekkel táplálkoznak, mivel ezek a kis lények bőségesen előfordulnak a talajban, és hasznos fehérjeforrást biztosítanak. A különböző fajok különböző mechanizmusokat fejlesztettek ki a vadászat és a zsákmány elfogyasztása érdekében. például, Omcyts Gombaszerű organizmusok, amelyek „vadászsejteket” küldenek, hogy fonálférgekre vadászjanak. Miután megtalálták, cisztákat képeznek a hengeres féreg szája vagy végbélnyílása közelében, majd befecskendezik magukat a férgekbe, hogy megtámadják a belső szerveket. Az albicans egy másik csoportja olyan sejteket használ, amelyek zsákmányra vadászó szigonyként viselkednek, és gombaspórákat fecskendeznek a féregbe, hogy megpecsételjék a sorsát.

Más gombák irritáló bot- vagy tőrszerű formájú spórákat termelnek. A fonálférgek lenyelik a spórákat, amelyek a nyelőcsőben megrekednek, és a féreg belének perforálásával kicsíráznak. Vannak ragadós, ágszerű szerkezetek, amelyek szuperragasztóként működnek; halál nyakörvek, amelyek leválnak, amikor a fonálférgek átúsznak, és befecskendezik magukat a férgekbe; Több mint egy tucat gombafaj használ csalétket, amelyek kevesebb mint egy másodperc alatt összeesnek, és halálra szorítják a fonálférgeket.

Ráközelíteni / Toxikus ciszták pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) képe P. ostreatus gombafonál.

Yi Yun Lee

A laskagombák elkerülik ezeket a fizikai csapdákat egy kémiai mechanizmus javára. P. ostreatus Ez az úgynevezett „fa fonó”, amely az elhalt fákat célozza meg, de a fa viszonylag szegény fehérjében. Hosszú, elágazó szálai (úgynevezett filamentumok) a korhadó fában növő „bozót” részét képezik. Ez a hifa a méregciszták otthona. Amikor a fonálférgek találkoznak a mérgező cisztákkal, felrobbannak, és a fonálférgek általában megbénulnak, és perceken belül elpusztulnak. Miután a zsákmány elpusztult, a hifák belenőnek a fonálféreg testébe, feloldják a tartalmát, és kiszívják a hígtrágyát a tápanyagokért.

2020-ban a tajvani Academia Sinica tudóscsoportja mind a 15 fajt tesztelte. P. ostreatus És találtam Mind a 15 mérgező cseppeket termelhet, ha éhes. 17 fonálféregfajt is teszteltek, és azt találták, hogy egyikük sem tudta túlélni a toxin hatását. A társszerző, Cheng Han Li és munkatársai azt javasolták, hogy a tettes az állatok izomzatában raktározott kalcium lehet, amely idegi jelekre válaszul felszabadulva az izmok összehúzódását okozza. Az izmok ellazulnak, amikor az idegi jelek feltöltik a kalciumraktárakat.

A hipotézis tesztelésére a csapat olyan kísérleteket végzett, ahol a férgekben lévő kalcium látható volt, majd nyomon követték a laskagomba cisztákkal való érintkezésre adott választ. Azt találták, hogy a megmérgezett fonálféreg garat- és fejizmait elárasztja a kalcium, és azt mondták, hogy a kalcium nem tűnt el, ami széles körben elterjedt neuromuszkuláris sejthalálhoz vezetett. Azt javasolták, hogy a méreg kiváltja a kezdeti választ a kalciumra, de aztán blokkolja azt a mechanizmust, amellyel a fonálférgek pótolják kalciumkészletüket.

de én et al. Nem tudták azonosítani a hatásért felelős konkrét toxinokat, bár megjegyezték, hogy a laskagomba kémiai mechanizmusa eltér a fonálféreg-populációk leküzdésére jelenleg használt nematocidekétől. Az új tanulmányhoz Li és társszerzői gázkromatográfiás tömegspektrométert használtak erre. A kísérlet első változata egy csak táptalajt és üveggyöngyöket tartalmazó mintafiolát tesztelt. A második példányban egy fiolát tartalmazó mintát teszteltek P. ostreatus amelyeket két-három hete neveltek. A harmadik példány az első két, mindkét tenyészetet tartalmazó tesztminta-fiola keveréke volt P. ostreatus és üveggyöngyök.

A tettes: egy illékony keton, az úgynevezett 3-oktanon, amely egyike a természetben előforduló illékony szerves vegyületeknek (VOC), amelyekkel a gombák kommunikálnak. Úgy tűnik, hogy a 3-oktanon hatékony fonálféregölő mechanizmusként is működik. Négy fonálféregfaj 3-oktanon hatásának kitéve kalciumionok hatalmas (és végzetes) beáramlását okozta az ideg- és izomsejtekbe. A szerzők szerint az adagolás kritikus. Kis dózisok elriasztják a csigákat és a csigákat, de a nagy dózisok végzetesek. Ugyanez vonatkozik a fonálférgekre is. A 3-oktanon magas, több mint 50 százalékos koncentrációja szükséges ahhoz, hogy gyors bénulást és széles körű sejthalált okozzon. A csapat több ezer véletlenszerű genetikai mutációt is okozott a gombában. Azok a mutánsok, amelyeknek nem alakultak ki toxikus ciszták a hifájukon, már nem voltak mérgezőek a fonálférgekre Egyes típusok elegánsak.

Ami azt illeti, hogy a gombák miért fejlesztenek ki ilyen szokatlan fonálféreg-elhárító mechanizmust, a szerzők szerint ennek az az oka, hogy a pusztuló vagy korhadó fák különösen nitrogénszegények, és ez a mechanizmus jó módja annak, hogy a gombák pótolják ezt a hiányt. Ezek a ciszták akár védekező célt is szolgálhatnak. Bizonyos típusú fonálférgek átszúrhatják a gomba hifákat, hogy kiszívják a citoplazmát, így a mérgező gázt kibocsátó ciszták jelenléte a hifákon megvédheti a gombákat az ilyen ragadozóktól.

DOI: Science Advances, 2023. 10.1126/sciadv.ade4809 (A DOI-król).