ASPERGILLUS TERREUS: TAKSONOMIJA, MORFOLOĢIJA UN DZĪVES CIKLS - BIOLOĢIJA - 2025

Aspergillus terreus ir sēņu suga, kas ražo cilvēkiem kaitīgus sekundārus metabolītus, piemēram, patulīnu, citrinīnu un gliotoksīnus. Tas ir pazīstams ar refrakcijas spēju pret amfotericīna B. Tas var būt oportūnistisks patogēns, kas izraisa invazīvu plaušu aspergilozi pacientiem ar imūnsupresīvu terapiju.

A. terreus izmanto arī, lai metabolizētu "lovastatīnu" - savienojumu, ko farmācijas rūpniecībā izmanto, lai regulētu holesterīna līmeni. Tas arī ražo labvēlīgus sekundāros metabolītus, piemēram, terreīnu, melanoģenēzes inhibitoru, asperfuranonu un ciklosporīnu A, kurus izmanto kā imūnsupresīvās zāles.

Aspergillus terreus kolonija rožu bengālijas agarā. Medmyco angļu Vikipēdijā, izmantojot Wikimedia Commons

Pat dažus celmus fermentācijas procesā izmanto organisko skābju, itakonskābju un itatartskābes ražošanai.

A. terreus taksonomiskā identifikācija

Aspergillus ģints, kurai pieder A. terreus, ir veikusi plašus taksonomijas pētījumus, pamatojoties uz tās genoma DNS. Daudzi no šiem pētījumiem ir koncentrējušies uz noteiktām grupām (sugām, sekcijām un apakšģimnēm).

A. terreus pieder pie Terrei sekcijas Nidulantes apakšģimenes. Ar progresu molekulārās bioloģijas pētījumos tika atzīts, ka pastāv ģenētiskā mainība, kas var atšķirt vienas sugas celmus pēc olbaltumvielu paraugiem.

Morfoloģija

Morfoloģiski A. terreus ir pavedienveida sēne, tāpat kā Aspergillus ģints sugas.

Makroskopiski

Makroskopiski sēnīti var raksturot uz specializētās barotnes vai uz substrātiem, kur tā aug. Barotne, ko laboratorijā izmanto sēnītes sēšanai, ir CYA barotne (rauga ekstrakta agars un Czapek) un MEA barotne (iesala ekstrakta agars), kas ļauj novērot koloniju, krāsu, diametru un pat struktūru veidošanos. reprodukcija vai pretestība atkarībā no apstākļiem un inkubācijas laika.

A. terreus uz CYA barotnes novēro kā apaļu koloniju (diametrs 30–65 mm) ar samtainu vai vatainu struktūru, plakanu vai ar radiālām rievām un ar baltu micēliju.

Krāsa var mainīties no kanēļa brūnas līdz dzeltenīgi brūnai, bet, aplūkojot kultivēšanas plāksnes aizmuguri, to var redzēt kā dzeltenu, zeltu vai brūnu un dažreiz barotnē ar dzeltenu izkliedējamu pigmentu.

Ja barotne ir MEA, kolonijas ir nelielas, miesas krāsas vai gaiši oranžas līdz oranži pelēkas ar tik tikko redzamu baltu micēliju. Aplūkojot plāksnes aizmuguri, kolonijas ir redzamas ar dzeltenīgiem toņiem.

Mikroskopiski

Mikroskopiski, tāpat kā visām Aspergillus ģints sugām, tai ir specializētas hyphae, ko sauc par conidiophores, uz kurām veidosies konidiogēnas šūnas, kas veido sēnītes konidijas vai aseksuālas sporas.

Konidioforu veido trīs labi diferencētas struktūras; pūslīši, stīpiņa un pēdas šūna, kas savieno ar pārējo hifu. Konidiogēnās šūnas, ko sauc par fialīdiem, veidosies uz pūslīša, un atkarībā no sugas citas šūnas attīstās starp pūslīšiem un fialīdiem, ko sauc par metulas.

A. terreus veido konidioforus ar konidiālajām galviņām kompaktajās kolonnās ar sfēriskām vai subglobozāmām pūslelēm, kuru platums ir 12-20 μm. Stiprums ir hialīns, un tā garums var svārstīties no 100 līdz 250 µm.

Tam ir laikalas (tā saucamās biseriālas konidiālas galviņas), kuru izmēri ir no 5-7 µm x 2-3 µm, un fialīdi ir 7 µm x 1,5–2,5 µm. Gludās, globozās ​​vai subglobozes konidijas ir mazas, salīdzinot ar citām Aspergillus sugām, un to izmērs ir 2–2,5 µm.

1. attēls. Aspergillus terreus conidiophore struktūras shēma.

Ar progresu molekulārajā bioloģijā un secības noteikšanas metodēs šodien sēnīšu sugu identificēšanu atvieglo, izmantojot molekulāros marķierus, kas ļauj pētīt sugas celmus. Pašlaik daudzu sēņu svītrkods ir ribosomālas DNS starpreģioni.

Bioloģiskais cikls

Var identificēt seksuālo un aseksuālo fāzi. Kad sporas sasniedz ideālo substrātu, hyfae attīstīšanai ir nepieciešama apmēram 20 stundu fāze.

Ja apstākļi ir labvēlīgi, piemēram, laba aerācija un saules gaisma, hyfa sāk diferencēties, sabiezējot to šūnu sienas daļu, no kuras izkļūs konidiofors.

Tādējādi attīstīsies konidijas, kuras izkliedēs vējš, atsākot sēnītes dzīves ciklu. Ja apstākļi nav labvēlīgi veģetatīvajai attīstībai, piemēram, ilgas tumsas stundas, var attīstīties sēnītes seksuālā fāze.

Seksuālajā fāzē attīstās šūnu primordijas, kas rada globālu struktūru, ko sauc par cleistothecia. Iekšpusē ir asci, kur attīstīsies askosporas. Tās ir sporas, kas labvēlīgos apstākļos un uz piemērota substrāta attīstīs hifus, atsākot sēnītes dzīves ciklu.

Atsauces

1. Samson RA, Visagie CM, Houbraken J., Hong S.-B., Hubka V., Klaassen CHW, Perrone G., Seifert KA, Susca A., Tanney JB, Varga J., Kocsub S., Szigeti G., Yaguchi T. un Frisvad JC. 2014. Filogēnija, Aspergillus ģints identifikācija un nomenklatūra. Pētījumi mikoloģijā 78: 141-173.
2. Tas aptver Mª L. 2000. Taksonomija un sugu identificēšana, kas saistītas ar nozokomiālo aspergilozi. Rev Iberoam Micol 2000; 17: S79-S84.
3. Hee-Soo P., Sang-Cheol J., Kap-Hoon H., Seung-Beom H. un Jae-Hyuk Y. 2017. Trešā nodaļa. Rūpnieciski nozīmīgo Aspergillus sēņu daudzveidība, pielietojums un sintētiskā bioloģija. Advances in Microbiology 100: 161-201.
4. Rodrigues AC 2016. 6. nodaļa. Aspergillus sekundārais metabolisms un pretmikrobu metabolīti. In: Jaunie un turpmākie sasniegumi mikrobu biotehnoloģijā un bioinženierijā. P 81-90.
5. Samsons 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. un Frisvad JC 2014. Filoģenēze, Aspergillus ģints identifikācija un nomenklatūra. Pētījumi mikoloģijā 78: 141-173.
6. Arunmonzhi BS 2009. Aspergillus terreus komplekss. Medicīniskā mikoloģija 47: (1. papildinājums), S42-S46.
7. Narasimhan B. un Madhivathani A. 2010. Aspergillus terreus ģenētiskā mainība no žāvētām vīnogām, izmantojot RAPD-PCR. Jaunumi biozinātņu un biotehnoloģijas jomā 1: 345-353 ABB.
8. Bayram Ö., Braus GH, Fischer R. un Rodriguez-Romero J. 2010. Pārskats Spotlight uz Aspergillus nidulans fotosensoru sistēmām. Sēnīšu ģenētika un bioloģija 47: 900-908.