Конидий

Конидий ) ( / k ə ˈ n ɪ d i ə m , k oʊ / kə- NID -ee-əm, koh- ; мн.: конидии ) , иногда называемый бесполой хламидоспорой или хламидоконидием ( мн.: хламидоконидии - , ^[1] является асексуалом , ^[2] неподвижная спора гриба . Слово конидий происходит от древнегреческого слова, обозначающего пыль , κόνις ( конис ). ^[3] Их также называют митоспорами из-за способа их образования в ходе клеточного процесса митоза . ^{[ нужна ссылка ]} Они производятся экзогенно. Две новые гаплоидные клетки генетически идентичны гаплоидному родителю и при благоприятных условиях могут развиться в новые организмы и способствовать биологическому расселению .

Бесполое размножение у аскомицетов (тип Ascomycota ) осуществляется путем образования конидий, которые располагаются на специализированных стеблях, называемых конидиеносцами . Морфология этих специализированных конидиеносцев часто различается у разных видов и до развития молекулярных методов в конце 20-го века широко использовалась для идентификации видов ( например, Metarhizium ).

термины микроконидии и макроконидии . Иногда используются ^[4]

Конидиогенез

Выделяют два основных типа развития конидий: ^[5]

Бластический конидиогенез, при котором спора проявляется еще до того, как она отделяется от конидиогенной гифы , дающей ее начало, и
Талловой конидиогенез, при котором сначала появляется поперечная стенка, и таким образом созданная клетка развивается в спору.

Прорастание конидий

конидии могут образовывать зародышевые трубки (прорастающие трубки) и/или конидиальные анастомозные трубки В определенных условиях (КОТ). Эти два представляют собой специализированные гифы, образованные грибковыми конидиями. Зародышевые трубки разрастаются, образуя гифы и грибной мицелий . Конидиальные анастомозные трубки морфологически и физиологически отличаются от зародышевых трубок. После того, как конидии вынуждены образовывать конидиальные анастомозные трубки, они растут, приближаясь друг к другу, и сливаются. Как только происходит слияние, ядра могут проходить через слитые CAT. Это явления вегетативного роста грибов, а не полового размножения. Слияние этих клеток, по-видимому, важно для некоторых грибов на ранних стадиях формирования колоний. Было высказано предположение, что производство этих клеток происходит у 73 различных видов грибов. ^[6]^[7]

Прорастание Aspergillus

Как свидетельствуют последние литературные данные, Aspergillus особый интерес представляет прорастание конидий обычной плесени . Aspergillus — это не только знакомый гриб, встречающийся в самых разных условиях мира, но и представляющий опасность для людей с ослабленным иммунитетом, поскольку вдыхаемые конидии Aspergillus могут прорастать в дыхательные пути и вызывать аспергиллез, форму легочной инфекции, и постоянное развитие аспергиллеза. такие как новые группы риска и устойчивость к противогрибковым препаратам.

Стадии прорастания: период покоя

Прорастание Aspergillus следует за последовательностью трех различных стадий: покоя, изотропного роста и поляризованного роста. Спящие конидии способны прорастать даже после года пребывания при комнатной температуре благодаря своим устойчивым внутриклеточным и внеклеточным характеристикам, которые позволяют им подвергаться суровым условиям, таким как обезвоживание, изменение осмотического давления, окисление и температура, а также изменение УФ-излучения. уровень воздействия и кислотности. Эти способности спящих конидий диктуются несколькими центральными регуляторными белками, которые являются основными движущими силами образования конидий и конидиеофоров. Было обнаружено, что один из этих белков, белок регулятора развития wetA, особенно важен; у wetA-дефектных мутантов снижена толерантность к упомянутым выше внешним факторам и наблюдается слабый синтез конидиальной клеточной стенки. В дополнение к этим центральным регуляторам, некоторые известные группы генов/белков включают другие регуляторные белки, такие как бархатные белки-регуляторы, которые способствуют росту грибов, и другие молекулы, которые воздействуют на определенные неблагоприятные внутри- и внеклеточные условия, например белки теплового шока. ^[8]^[9]

Стадии прорастания: изотропный и поляризованный рост

Фазы после покоя включают изотропный рост, при котором повышенное внутриклеточное осмотическое давление и поглощение воды вызывают набухание конидий и увеличение диаметра клеток, а также поляризованный рост, при котором набухание в результате изотропного роста направляет рост на одну сторону клетки и приводит к к образованию зародышевой трубки. Однако сначала конидии должны пройти стадию выхода из покоя. У некоторых видов Aspergillus покой нарушается, когда спящие конидии помещаются в источник углерода в присутствии воды и воздуха, в то время как у других видов простого присутствия глюкозы достаточно, чтобы вызвать его. Плотный наружный слой спящих конидий сбрасывается и начинается рост клеток гиф, состав которых существенно отличается от состава спящих клеток конидий. Нарушение покоя включает транскрипцию, но не трансляцию; Ингибиторы синтеза белка предотвращают изотропный рост, а ингибиторы синтеза ДНК и РНК — нет, и начало выхода из состояния покоя сопровождается увеличением транскриптов генов биосинтеза белков и немедленным синтезом белка. После расширения клетки посредством изотропного роста исследования обнаружили множество новых белков, возникающих в результате процессов нарушения покоя, и транскриптов, связанных с ремоделированием клеточной стенки, что позволяет предположить, что ремоделирование клеточной стенки является центральным процессом во время изотропного роста. На стадии поляризованного роста повышенная экспрессия и сверхэкспрессия белков и транскриптов включали те, которые участвуют в синтезе хитина (основного компонента клеточной стенки грибов), митозе и процессинге ДНК, ремоделировании морфологии клеток, а также в формировании зародышевых трубок, связанных с инфекцией и Факторы вирулентности. ^[8]^[9]

Структуры для высвобождения конидий

Конидиогенез – важный механизм распространения возбудителей болезней растений. В некоторых случаях под кожей растения-хозяина образуются специализированные макроскопические плодовые структуры диаметром примерно 1 мм или около того, содержащие массы конидий, которые затем прорываются через поверхность, позволяя спорам распространяться ветром и дождем. Одна из этих структур называется конидиомой (множественное число: conidiomata ). ^[10]^[11]

Двумя важными типами конидиом, различающимися по форме, являются:

пикниды (единственное число: пикнидиум ), имеющие форму колбы, и
acervuli (единственное число: acervulus ), которые имеют более простую подушковидную форму.

Пикнидиальные конидиомы или пикниды образуются в самой ткани гриба и имеют форму выпуклой вазы. Конидии выходят через небольшое отверстие на верхушке — устье .

Ацервулярные конидиомы, или ацервули , представляют собой подушкообразные структуры, образующиеся в тканях организма-хозяина:

субкутикулярный , лежащий под наружным слоем растения ( кутикулой ),
внутриэпидермально , внутри наружного слоя клеток (эпидермиса ) ,
субэпидермально , под эпидермисом или глубже внутри хозяина.

В основном у них образуется плоский слой относительно коротких конидиеносцев, которые затем производят массы спор. Увеличение давления приводит к расщеплению эпидермиса и кутикулы и позволяет конидиям высвободиться из тканей.

Проблемы со здоровьем

Конидии всегда присутствуют в воздухе, но их уровень колеблется изо дня в день и в зависимости от сезона. Среднестатистический человек вдыхает не менее 40 конидий в час. ^[12] воздействие конидий определенных видов, таких как Cryptostroma corticale Известно, что , вызывает гиперчувствительный пневмонит , профессиональный риск для лесных рабочих и работников бумажных фабрик. ^[13]^[14]

Конидии часто являются методом, с помощью которого некоторые обычно безвредные, но термотолерантные (термотолерантные) распространенные грибы вызывают инфекцию у определенных типов пациентов с тяжелым иммунодефицитом (обычно у пациентов с острым лейкозом, получающих индукционную химиотерапию, у пациентов со СПИДом с наложенной В-клеточной лимфомой, при трансплантации костного мозга ). пациенты (принимающие иммунодепрессанты) или пациенты, перенесшие трансплантацию органов с синдромом «трансплантат против хозяина ». Их иммунная система недостаточно сильна, чтобы бороться с грибком, и он может, например, колонизировать легкие, что приведет к легочной инфекции. ^[15] Прорастание в дыхательные пути, особенно видов рода Aspergillus , может привести к аспергиллезу, который довольно распространен, может различаться по степени тяжести и демонстрирует признаки развития новых групп риска и устойчивости к противогрибковым препаратам. ^[8]

См. также

Ссылки

^ Янсониус, округ Колумбия, Грегор, М., 1996. Палинология: принципы и приложения. Фонд Американской ассоциации стратиграфических палинологов. ^{[ нужна страница ]}
^ Ошеров, Нир; Мэй, Грегори С. (2001). «Молекулярные механизмы прорастания конидиев» . Письма FEMS по микробиологии . 199 (2): 153–60. дои : 10.1111/j.1574-6968.2001.tb10667.x . ПМИД 11377860 .
^ «конидий» . CollinsDictionary.com . ХарперКоллинз .
^ Охара, Т.; Иноуэ, я; Намики, Ф; Куно, Х; Цуге, Т (2004). «REN1 необходим для развития микроконидий и макроконидий, но не хламидоспор, у патогенного гриба растений Fusarium oxysporum» . Генетика . 166 (1): 113–24. дои : 10.1534/генетика.166.1.113 . ПМЦ 1470687 . ПМИД 15020411 .
^ Сиглер, Линн (1989). «Проблемы применения терминов «бластический» и «таллик» к способам конидиогенеза у некоторых онигенальных грибов». Микопатология . 106 (3): 155–61. дои : 10.1007/BF00443056 . ПМИД 2682248 . S2CID 8218393 .
^ Фризен, Тимоти Л; Стукенброк, Ева Х; Лю, Чжаохуэй; Мейнхардт, Стивен; Линг, Хуа; Фарис, Джастин Д; Расмуссен, Джек Б; Соломон, Питер С; Макдональд, Брюс А; Оливер, Ричард П. (2006). «Появление нового заболевания в результате межвидового переноса генов вирулентности». Природная генетика . 38 (8): 953–6. дои : 10.1038/ng1839 . ПМИД 16832356 . S2CID 6349264 .
^ Габриэла Рока, М.; Прочтите, Ник Д.; Уилс, Алан Э. (2005). «Конидиальные анастомозы трубок мицелиальных грибов» . Письма FEMS по микробиологии . 249 (2): 191–8. дои : 10.1016/j.femsle.2005.06.048 . ПМИД 16040203 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Балтуссен, Тим Дж. Х.; Золл, Ян; Вервей, Пол Э.; Мельчерс, Виллем Дж.Г. (19 февраля 2020 г.). «Молекулярные механизмы конидиального прорастания Aspergillus spp» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 84 (1). дои : 10.1128/MMBR.00049-19 . ISSN 1092-2172 . ПМК 6903801 . ПМИД 31801804 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ошеров, Нир (09 апреля 2014 г.), Латже, Жан-Поль; Стейнбах, Уильям Дж. (ред.), «Конидиальное прорастание Aspergillus fumigatus» , Aspergillus fumigatus и Aspergillosis , Вашингтон, округ Колумбия, США: ASM Press, стр. 131–142, doi : 10.1128/9781555815523.ch10 , ISBN 978-1-68367-138-1 , получено 11 мая 2024 г.
^ Джеймс Дж. Уорролл (2023). «Грибки» . Лесная патология . Проверено 20 февраля 2023 г.
^ д'Арси, CJ; Истберн, DM; Шуман, Г.Л. (2001). «Иллюстрированный словарь патологии растений». Инструктор по здоровью растений . doi : 10.1094/PHI-I-2001-0219-01 .
^ Люди вдыхают ~10 ³ до 10 ¹⁰ конидии плесени (т.е. вегетативные споры) ежедневно. - Шлезингер, Нета; Ирмер, Генриетта; Дхингра, Сураб; Битти, Сара Р.; Крамер, Роберт А.; Браус, Герхард Х.; Шарон, Амир; Холь, Тобиас М. (8 сентября 2017 г.). «Стерилизующий иммунитет в легких основан на воздействии на запрограммированную гибель клеток, подобную апоптозу грибов» . Наука . 357 (6355): 1037–1041. Бибкод : 2017Sci...357.1037S . дои : 10.1126/science.aan0365 . ПМЦ 5628051 . ПМИД 28883073 .
^ Уорролл, Джеймс Дж. (2023). «Сажисто-коровая болезнь клена» . Лесная патология . Проверено 18 февраля 2023 г.
^ Браун, Маркус; Клингельхёфер, Дорис; Гронеберг, Дэвид А. (2021). «Сажистая болезнь коры кленов: риск развития гиперчувствительного пневмонита к спорам грибов не только у лесника» . Журнал профессиональной медицины и токсикологии . 16 (1): 2. дои : 10.1186/s12995-021-00292-5 . ПМК 7819180 . ПМИД 33478566 . 2.
^ Особую тревогу вызывает высокий уровень смертности, связанный с инвазивными грибковыми инфекциями, который часто превышает 50%, несмотря на наличие нескольких противогрибковых препаратов. - Браун, Гордон Д.; Деннинг, Дэвид В.; Гоу, Нил А.Р.; Левитц, Стюарт М.; Нетя, Михай Г.; Уайт, Теодор К. (19 декабря 2012 г.). «Скрытые убийцы: грибковые инфекции человека». Научный перевод Мед . 4 (165 165сб13): 165сб13. doi : 10.1126/scitranslmed.3004404 . ПМИД 23253612 . S2CID 3157271 .

Внешние ссылки

«Конидия» . Справочник нового студента . 1914.

[1] Янсониус, округ Колумбия, Грегор, М., 1996. Палинология: принципы и приложения. Фонд Американской ассоциации стратиграфических палинологов. ^{[ нужна страница ]}

[pmid11377860-2] Ошеров, Нир; Мэй, Грегори С. (2001). «Молекулярные механизмы прорастания конидиев» . Письма FEMS по микробиологии . 199 (2): 153–60. дои : 10.1111/j.1574-6968.2001.tb10667.x . ПМИД 11377860 .

[3] «конидий» . CollinsDictionary.com . ХарперКоллинз .

[pmid15020411-4] Охара, Т.; Иноуэ, я; Намики, Ф; Куно, Х; Цуге, Т (2004). «REN1 необходим для развития микроконидий и макроконидий, но не хламидоспор, у патогенного гриба растений Fusarium oxysporum» . Генетика . 166 (1): 113–24. дои : 10.1534/генетика.166.1.113 . ПМЦ 1470687 . ПМИД 15020411 .

[pmid2682248-5] Сиглер, Линн (1989). «Проблемы применения терминов «бластический» и «таллик» к способам конидиогенеза у некоторых онигенальных грибов». Микопатология . 106 (3): 155–61. дои : 10.1007/BF00443056 . ПМИД 2682248 . S2CID 8218393 .

[6] Фризен, Тимоти Л; Стукенброк, Ева Х; Лю, Чжаохуэй; Мейнхардт, Стивен; Линг, Хуа; Фарис, Джастин Д; Расмуссен, Джек Б; Соломон, Питер С; Макдональд, Брюс А; Оливер, Ричард П. (2006). «Появление нового заболевания в результате межвидового переноса генов вирулентности». Природная генетика . 38 (8): 953–6. дои : 10.1038/ng1839 . ПМИД 16832356 . S2CID 6349264 .

[7] Габриэла Рока, М.; Прочтите, Ник Д.; Уилс, Алан Э. (2005). «Конидиальные анастомозы трубок мицелиальных грибов» . Письма FEMS по микробиологии . 249 (2): 191–8. дои : 10.1016/j.femsle.2005.06.048 . ПМИД 16040203 .

[:0-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с Балтуссен, Тим Дж. Х.; Золл, Ян; Вервей, Пол Э.; Мельчерс, Виллем Дж.Г. (19 февраля 2020 г.). «Молекулярные механизмы конидиального прорастания Aspergillus spp» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 84 (1). дои : 10.1128/MMBR.00049-19 . ISSN 1092-2172 . ПМК 6903801 . ПМИД 31801804 .

[:1-9] Перейти обратно: ^а ^б Ошеров, Нир (09 апреля 2014 г.), Латже, Жан-Поль; Стейнбах, Уильям Дж. (ред.), «Конидиальное прорастание Aspergillus fumigatus» , Aspergillus fumigatus и Aspergillosis , Вашингтон, округ Колумбия, США: ASM Press, стр. 131–142, doi : 10.1128/9781555815523.ch10 , ISBN 978-1-68367-138-1 , получено 11 мая 2024 г.

[10] Джеймс Дж. Уорролл (2023). «Грибки» . Лесная патология . Проверено 20 февраля 2023 г.

[11] д'Арси, CJ; Истберн, DM; Шуман, Г.Л. (2001). «Иллюстрированный словарь патологии растений». Инструктор по здоровью растений . doi : 10.1094/PHI-I-2001-0219-01 .

[12] Люди вдыхают ~10 ³ до 10 ¹⁰ конидии плесени (т.е. вегетативные споры) ежедневно. - Шлезингер, Нета; Ирмер, Генриетта; Дхингра, Сураб; Битти, Сара Р.; Крамер, Роберт А.; Браус, Герхард Х.; Шарон, Амир; Холь, Тобиас М. (8 сентября 2017 г.). «Стерилизующий иммунитет в легких основан на воздействии на запрограммированную гибель клеток, подобную апоптозу грибов» . Наука . 357 (6355): 1037–1041. Бибкод : 2017Sci...357.1037S . дои : 10.1126/science.aan0365 . ПМЦ 5628051 . ПМИД 28883073 .

[13] Уорролл, Джеймс Дж. (2023). «Сажисто-коровая болезнь клена» . Лесная патология . Проверено 18 февраля 2023 г.

[14] Браун, Маркус; Клингельхёфер, Дорис; Гронеберг, Дэвид А. (2021). «Сажистая болезнь коры кленов: риск развития гиперчувствительного пневмонита к спорам грибов не только у лесника» . Журнал профессиональной медицины и токсикологии . 16 (1): 2. дои : 10.1186/s12995-021-00292-5 . ПМК 7819180 . ПМИД 33478566 . 2.

[15] Особую тревогу вызывает высокий уровень смертности, связанный с инвазивными грибковыми инфекциями, который часто превышает 50%, несмотря на наличие нескольких противогрибковых препаратов. - Браун, Гордон Д.; Деннинг, Дэвид В.; Гоу, Нил А.Р.; Левитц, Стюарт М.; Нетя, Михай Г.; Уайт, Теодор К. (19 декабря 2012 г.). «Скрытые убийцы: грибковые инфекции человека». Научный перевод Мед . 4 (165 165сб13): 165сб13. doi : 10.1126/scitranslmed.3004404 . ПМИД 23253612 . S2CID 3157271 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]