Current Biology：细菌如何劫持真菌

文摘 2024-12-09 09:02 瑞士

原文献信息：Dijksterhuis, J. Endosymbionts: Bacterial hijacking of fungi? Curr Biol 2023, 33(14), R765-R767.

摘要：

存在于真菌菌丝中的细菌能够使真菌小孢根霉（Rhizopus microsporus）形成孢子，并通过效应物在“隐形”模式下发挥作用。当其中一个效应物的功能丧失时，细菌会被分隔在细胞中并被消灭。

主要内容：

细菌和真菌在土壤中扮演着食物网基础的重要角色，它们共同构成了庞大的生物量，仅次于植物界。这两类生物在土壤基质的多孔网络中共存、繁荣，并展现出复杂的相互作用。

细菌和真菌在土壤中形成了一个复杂的生态系统。它们不仅共存，还通过多种方式进行相互作用。例如，有研究表明细菌细胞可以利用真菌菌丝作为“高速公路”进行运输，这种物理上的紧密关联在生物堆肥的细菌和真菌共培养物中得到了明显体现。在代谢方面，细菌和真菌可能相互协助进行生物聚合物矿化或污染物降解，发挥协同作用。此外，它们之间还可能存在遗传信息的交换，这进一步增强了它们之间的紧密联系。

近年来，研究者们发现了细菌和真菌之间的内共生关系。这种关系在多种真菌中得到了证实，如微孢根霉和轮枝霉。这些真菌含有内共生细菌，这些细菌为宿主提供了多种益处，如产生植物毒素或抗蠕虫化学物质。在微孢根霉中，内共生细菌根瘤菌属根壳菌素不仅赋予了宿主产生植物毒素的能力，还通过特殊的机制在菌丝内以“隐形模式”存活。这种隐形模式可能依赖于细菌的效应器，如MTAL（Mycetohabitans转录激活样效应器），这些效应器能够影响宿主的基因表达。

研究者们发现，细菌在真菌细胞内的分布和存活方式非常有趣。在微孢根霉中，细菌通过III型分泌系统重新进入菌丝，并在特殊细菌脂肽的帮助下以隐形模式存活。当细菌失去III型分泌系统或MTAL效应器功能时，它们无法有效进入菌丝或在菌丝内积累。有趣的是，被没有MTAL功能的细菌感染的真菌细胞会形成更多的隔膜，这可能与真菌的防御机制有关。这些隔膜可能用于隔离含有入侵者的细胞质，从而保护真菌免受进一步损害。

真菌对细菌的防御机制可能包括形成隔膜以隔离入侵者，并可能引发营养不亲和性反应。当一种真菌菌株与遗传距离较远的另一种菌株融合时，会形成隔膜以分离细胞核，并导致细胞凋亡。这种机制可能也适用于真菌对细菌的防御。然而，当细菌具有MTAL效应器时，它们能够与真菌建立共生关系，并在隐形模式下存活。这表明真菌具有识别并区分共生细菌和入侵细菌的能力。

思考与展望

真菌和细菌之间的共生关系可能具有数亿年的历史。在这种关系中，真菌和细菌可能从未真正分开过。因此，将它们视为一个共生体可能更为恰当。这种共生关系不仅为真菌提供了多种益处，如产生特定的代谢产物或保护机制，还可能对真菌的进化产生了深远影响。然而，这种关系是否真正属于共生或高级寄生关系仍值得深入探讨。

尽管对真菌和细菌之间相互作用的研究已经取得了显著进展，但仍存在许多挑战和未知领域。例如，细菌是如何被收集并保留在某些真菌细胞内的？它们是否通过一种迄今未知的机制被运送到特定的菌丝中？这些问题仍有待进一步研究。未来，随着技术的不断进步和研究的深入，我们有望揭示更多关于真菌和细菌之间相互作用的奥秘。

微生物生态 iMcro

欢迎关注呀，这里有最新的科研动态。交流、讨论or其它合作请联系小编chujinchujinchujin

土壤塑料际：微塑料、细菌和生物膜的联系

PNAS：氧化还原代谢物增强铜绿假单胞菌抗生素耐受

Nature Communications: 南极海洋病毒的季节性动态和多样性研究

Nat Microbiol：病原菌质粒可移动性——oriT序列多样性分析

抗菌肽对细菌生物膜的作用

2024（第十届）肠道微生态与健康研讨会报名即将截止！12月20日上海见！

Current Biology：细菌如何劫持真菌

抗菌肽：应对多重耐药细菌感染的游戏规则改变者

宏基因组全套分析代码、软件、镜像，赠送云服务器

PLOS Biology：利用远红外荧光探针揭示生物膜扩散模式

eLife：环境异质性可以改变区域扩张中的种群遗传学

剑指诺奖！天才博士耗时3天，破解微生物领域历史难题！这次诺奖势在必得！

Nature Biotechnology：研究生心理健康危机的背后

Nature Microbiology：系统发现细菌毒素的抗细菌和抗真菌活性

手把手全流程教你0基础掌握宏基因组高级生信分析，宝藏课程！

Current Biology：剪切流+过氧化氢组合阻碍细菌迁移和生长

ISME J：入侵时间对合成细菌群落入侵效果的影响

Nature News and Views：粘附细菌如何驱动结肠癌的发展

Nature Reviews Microbiology: 微生物硫代谢的多样性与生态学

iScience：口腔共生菌利用六型分泌系统对抗病原菌

Nature Communications: 细菌在面对抗生素时竟主动“送死”

顶尖操作！Nature联合众多学术泰斗,破解微生物领域历史难题！

Nature Microbiology：单细胞成像揭示结核分枝杆菌的线性与异质性生长

Nat Rev Microbiol: 微生物胞外聚合物EPS在环境、技术和医学中的应用

Nature Communications：无荧光标记机器学习追踪动物细胞界面上细菌的运动性

顶刊中的数据分析方法，没有您想象的那么神秘

新型图像分析软件实现微量孔板中早期生物膜生长的定量分析

ISME：海绵共生体揭示微生物间复杂互作

ISME J: 接触多环芳烃会改变皮肤病毒组的组成和病毒-宿主互作

Soil Biol Biochem：外在因素而非内在因素决定了枯木的微生物定殖

Current Biology：生物生物膜一场“Jekyll与Hyde”的生态博弈

Current Biology：土壤细菌与菌根真菌互生关系的生物学与化学奥秘

从噬菌体中提取溶菌肽--对付鲍曼不动杆菌的秘密武器

Nature Physics：细菌生物膜中传播性波纹出现的原因

Nature Communications：尾部组装干扰是细菌抗病毒防御中的常见策略

火爆全球！Nature再创奇迹，微生物领域迎来史上最大突破，太炸裂！

噬菌体防治细菌生物被膜相关感染的研究进展

【专家讲坛】噬菌体与生物被膜：细菌群体抗性机制及潜在策略

Science：DdmDE防御系统介导的质粒消除的分子机制

Nature reviews microbiology: 瞄准抗菌耐药性质粒的传播

mBio：霍乱弧菌与裂解性噬菌体ICP1的免疫对抗

Nature Communications：重新评估并提升环境细菌的可培养率

Nature：病毒衍生的酶能够破坏细胞膜结构

数据分析 | 微生物宏基因组数据组装、分箱等高级分析如何可视化？

Nature reviews microbiology: 从土壤到抗击抗菌耐药性

Science：抗菌肽-从进化中汲取应用灵感

Nature：噬菌体重建NAD+以对抗细菌免疫

mSystems：急性铜绿假单胞菌肺部感染噬菌体治疗的集合种群模型

Nature：新病毒基因组网站旨在使共享序列变得更容易和公平

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉