ASPERGILLUS TERREUS: ТАКСОНОМИЯ, МОРФОЛОГИЯ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ - БИОЛОГИЯ - 2025

Aspergillus terreus - это вид грибка, который продуцирует вторичные метаболиты, такие как патулин, цитринин и глиотоксины, вредные для человека. Он известен своей рефрактерностью к терапии амфотерицином B. Это может быть условно-патогенный микроорганизм, вызывающий инвазивный легочный аспергиллез у иммуносупрессивных пациентов.

A. terreus также используется для метаболизма ловастатина, соединения, используемого в фармацевтической промышленности для регулирования уровня холестерина. Он также производит полезные вторичные метаболиты, такие как терреин, ингибитор меланогенеза, асперфуранон и циклоспорин А, которые используются в качестве иммунодепрессантов.

Колония Aspergillus terreus на розово-бенгальском агаре. Medmyco в английской Википедии, через Wikimedia Commons

Даже некоторые штаммы используются для производства органических кислот, итаконовых кислот и итатаровых кислот в процессе ферментации.

Таксономическая идентификация A. terreus

Род Aspergillus, к которому принадлежит A. terreus, подвергся обширным таксономическим исследованиям на основе его геномной ДНК. Многие из этих исследований были сосредоточены на конкретных группах (виды, секции и подроды).

A. terreus относится к подроду Nidulantes секции Terrei. С развитием молекулярно-биологических исследований было признано, что существует генетическая изменчивость, которая позволяет различать штаммы одного и того же вида по структуре белков.

Морфология

Морфологически A. terreus представляет собой нитчатый гриб, как и виды рода Aspergillus.

Макроскопически

Макроскопически грибок можно охарактеризовать на специализированных питательных средах или на субстратах, на которых он растет. Культуральная среда, используемая в лаборатории для посева гриба, - это среда CYA (агар с дрожжевым экстрактом и Czapek) и среда MEA (агар с солодовым экстрактом), позволяющая наблюдать за колонией, цветом, диаметром и даже образованием структур. размножение или устойчивость, в зависимости от условий и времени инкубации.

A. terreus на среде CYA наблюдается в виде круглой колонии (диаметром 30-65 мм) с бархатистой или шерстистой текстурой, плоской или с радиальными бороздками, с белым мицелием.

Цвет может варьироваться от корично-коричневого до желтовато-коричневого, но, глядя на обратную сторону чашки с культурой, он может быть желтым, золотым или коричневым, а иногда и с желтым диффузным пигментом в среде.

Если среда представляет собой MEA, колонии редкие, телесного цвета или от бледно-оранжевого до оранжево-серого цвета с едва заметным белым мицелием. Если смотреть на обратную сторону чашки, колонии видны с желтоватым оттенком.

микроскопически

Микроскопически, как и все виды рода Aspergillus, он имеет специализированные гифы, называемые конидиофорами, на которых развиваются конидиогенные клетки, образующие конидии или бесполые споры гриба.

Конидиофор образован тремя хорошо дифференцированными структурами; пузырек, ножка и ножная клетка, которая соединяется с остальными гифами. Конидиогенные клетки, называемые фиалидами, образуются на везикулах, и в зависимости от вида между везикулами и фиалидами развиваются другие клетки, называемые метулами.

A. terreus образует конидиофоры с конидиальными головками в компактных столбиках, со сферическими или субглобковыми пузырьками, размером 12-20 мкм. Ножка прозрачная и может иметь длину от 100 до 250 мкм.

Он имеет метулы (так называемые бисериальные конидиальные головки) с размерами в диапазоне 5-7 мкм x 2-3 мкм и фиалиды 7 мкм x 1,5-2,5 мкм. Гладкие, шаровидные или субглобальные конидии малы по сравнению с другими видами Aspergillus и могут иметь размер 2–2,5 мкм.

Рис. 1. Схема строения конидиофор Aspergillus terreus.

С развитием молекулярной биологии и методов секвенирования сегодня идентификация видов грибов облегчается использованием молекулярных маркеров, которые позволяют изучать штаммы видов. В настоящее время штрих-кодом многих грибов являются спейсерные области рибосомной ДНК.

Биологический цикл

Можно выделить половую фазу и асексуальную фазу. Когда спора достигает идеального субстрата, для развития гиф требуется 20-часовая фаза.

При благоприятных условиях, таких как хорошая аэрация и солнечный свет, гифы начинают дифференцироваться, утолщая часть клеточной стенки, из которой выходит конидиофор.

В результате разовьются конидии, которые будут разлетаться ветром, перезапустив жизненный цикл гриба. Если условия неблагоприятны для вегетативного развития, например долгие часы темноты, может развиться половая фаза гриба.

В половую фазу развиваются зачатки клеток, которые дают начало глобусной структуре, называемой клейстотецием. Внутри находятся аски, где разовьются аскоспоры. Это споры, которые при благоприятных условиях и на подходящем субстрате разовьют гифы, перезапустив жизненный цикл гриба.

Ссылки

1. Самсон Р.А., Висаджи С.М., Хубракен Дж., Хонг С.-Б., Хубка В., Клаассен Ч.В., Перроне Г., Зейферт К.А., Суска А., Танни Дж. Б., Варга Дж., Коцуб С., Сигети Г., Ягути Т. и Фрисвад Дж. К. 2014. Филогения, идентификация и номенклатура рода Aspergillus. Исследования в области микологии 78: 141-173.
2. Он охватывает Mª L. 2000. Таксономия и идентификация видов, вызывающих нозокомиальный аспергиллез. Rev Iberoam Micol 2000; 17: S79-S84.
3. Хи-Су П., Санг-Чхол Дж., Кап-Хун Х., Сын-Бом Х. и Джэ-Хёк Ю. 2017. Глава третья. Разнообразие, применение и синтетическая биология промышленно важных грибов Aspergillus. Успехи в микробиологии 100: 161-201.
4. Родригес AC 2016. Глава 6. Вторичный метаболизм и антимикробные метаболиты Aspergillus. В: Новые и будущие разработки в микробной биотехнологии и биоинженерии. С 81-90.
5. Samson RA, Visagie CM, Houbraken S., Hong B., Hubka V., Klaassen CHW, Perrone G., Seifert KA, Susca A., Tanney JB, Verga J., Kocsubé S., Szigeti G., Yaguchi T. и Frisvad JC 2014. Филогения, идентификация и номенклатура рода Aspergillus. Исследования в области микологии 78: 141-173.
6. Арунмонжи Б.С. 2009. Комплекс Aspergillus terreus. Медицинская микология 47: (Приложение 1), S42-S46.
7. Нарасимхан Б. и Мадхиватани А. 2010. Генетическая изменчивость Aspergillus terreus из сушеного винограда с использованием RAPD-PCR. Достижения в области бионауки и биотехнологии 1: 345-353 ABB.
8. Байрам О., Браус Г. Х., Фишер Р. и Родригес-Ромеро Дж. 2010. Обзор фотосенсорных систем Aspergillus nidulans. Генетика и биология грибов 47: 900-908.