Месоједне печурке буковаче могу да убију округле глисте са ‘нервним гасом у лизалици’

Буковача (плеуриси остреатус) су основна намирница у многим врстама кухиња, цењене због својих благих укуса и мистериозне ароме која наговештава анис. Ова печурка крем боје је такође једна од неколико врста гљивица месождера које се хране Нематоде (округли црви) посебно. Печурке су развиле нови механизам да паралишу и убију свој плен нематода: токсин који се налази унутар структура налик лизалицама које се називају цисте токсина који, када се емитују, изазива широку ћелијску смрт код нематода у року од неколико минута. Научници су сада идентификовали специфично испарљиво органско једињење одговорно за овај ефекат, према а Нови лист Објављено у часопису Сциенце Адванцес.

Гљиве месождерке, као што су печурке буковаче, хране се нематодама јер су ова мала створења у изобиљу у земљишту и пружају користан извор протеина. Различите врсте су развиле различите механизме за лов и конзумирање плена. на пример, Омцитс Они су организми налик гљивама који шаљу „ћелије ловаца“ у лов на нематоде. Када се пронађу, формирају цисте у близини уста или ануса округлог црва, а затим се убризгавају у црве да нападну унутрашње органе. Друга група албикана користи ћелије које се понашају као харпуни који лове плен, убризгавајући споре гљивица у црва да запечате његову судбину.

Друге гљиве производе споре иритантног штапића или облика налик бодежу. Нематоде гутају споре које се задржавају у једњаку и клијају перфорацијом црева црва. Постоје лепљиве структуре налик гранама које делују као суперлепак; смртоносне огрлице које се одвајају када нематоде пливају и убризгавају се у црве; Више од десет врста гљивица користи мамце који се срушавају за мање од секунде, истискујући нематоде до смрти.

Увеличати / Слика токсичних циста помоћу скенирајуће електронске микроскопије (СЕМ). П. остреатус гљивични филамент.

Ии Иун Лее

Печурке од острига избегавају ове физичке замке у корист хемијског механизма. П. остреатус То је оно што је познато као „предење за дрво“ које циља мртва стабла, али дрво је релативно сиромашно протеинима. Његове дугачке, разгранате нити (које се називају филаменти) су део „печурке“ која расте у трулом дрвету. Ова хифа је дом отровних циста. Када нематоде наиђу на цисте отрова, оне пуцају, а нематоде су обично парализоване и умиру за неколико минута. Када је плен мртав, хифе расту у тела нематода, растварајући садржај и исисавајући хранљиве материје.

2020. године, тим научника на Ацадемиа Синица на Тајвану тестирао је свих 15 врста П. остреатус И нашао сам Свих 15 може произвести токсичне капи када су гладни. Такође су тестирали 17 врста нематода и открили да ниједна од њих не може преживети изложеност токсину. Коаутор Ченг Хан Ли и колеге сугерисали су да би кривац могао бити калцијум ускладиштен у мишићима животиња, који, када се ослободи као одговор на нервне сигнале, изазива контракцију мишића. Мишићи се опуштају када нервни сигнали допуне залихе калцијума.

Да би тестирао хипотезу, тим је спровео експерименте у којима је калцијум у црвима био видљив, а затим пратио одговор на излагање цистама печурака острига. Открили су да су фарингеални мишићи и мишићи главе отроване нематоде преплављени калцијумом и рекли да калцијум није нестао, што је резултирало широко распрострањеном неуромишићном смрћу ћелија. Они су сугерисали да отров покреће почетни одговор на калцијум, али затим блокира механизам којим нематоде обнављају своје залихе калцијума.

али ја ет ал. Нису били у могућности да идентификују специфичне токсине одговорне за ефекат, иако су приметили да се хемијски механизам печурке од острига разликује од нематицида који се тренутно користе за контролу популација нематода. За нову студију, Ли и коаутори су користили гасну хроматографију-масени спектрометар да би урадили управо то. Прва верзија експеримента тестирала је бочицу са узорком која је садржала само медијум за културу и стаклене перле. Друга копија тестирала је узорак који садржи бочицу П. остреатус које су гајене две до три недеље. Трећа копија је била мешавина прве две бочице са узорцима за тестирање које садрже обе културе П. остреатус и стаклене перле.

Кривац: испарљиви кетон назван 3-октанон, који је једно од неколико природних испарљивих органских једињења (ВОЦ) које гљиве користе за комуникацију. 3-октанон такође делује као ефикасан механизам за убијање нематода. Излагање четири врсте нематода 3-октанону изазвало је масиван (и фаталан) прилив јона калцијума у ​​нервне и мишићне ћелије. Дозирање је критично, према ауторима. Мале дозе одбијају пужеве и пужеве, али високе дозе су фаталне. Исто важи и за нематоде. Потребна је висока концентрација од више од 50 процената 3-октанона да изазове брзу парализу и распрострањену смрт ћелија. Тим је такође изазвао хиљаде насумичних генетских мутација у гљивици. Они мутанти који нису развили токсичне цисте на својим хифама више нису били токсични за нематоде Одређене врсте су елегантне.

Што се тиче зашто печурке развијају тако необичан механизам за убијање нематода, аутори сугеришу да је то зато што су стабла која умиру или труле посебно сиромашна азотом, а овај механизам је добар начин да гљиве надокнаде овај недостатак. Ове цисте могу чак служити и одбрамбеној сврси. Одређене врсте нематода могу пробити хифе гљива да би исисале цитоплазму, тако да би присуство циста које емитују токсични гас на хифама могло да заштити гљиве од таквих предатора.

ДОИ: Напредак науке, 2023. 10.1126/сциадв.аде4809 (О ДОИ).