От дрожжей к гифам: как Candida albicans переключается между формами
Грибок Candida albicans может размножаться в виде овальных одиночных клеток (дрожжевая форма) или в виде удлинённых нитевидных структур, называемых гифами.
Эта двойственная природа помогает патогену выживать в организме и вызывать заболевания, включая опасные внутрибольничные инфекции.
Новое исследование выявило один из факторов, способствующих переключению. В работе, опубликованной 5 мая в журнале mSphere, биологи из Университета Буффало Гуолей Чжао и Лора Руше сообщают, что белок Sir2 может способствовать переходу C. albicans из дрожжевой формы в гифальную.
Клетки C. albicans, у которых отсутствовал ген Sir2, в лабораторных экспериментах реже формировали истинные гифы по сравнению с клетками того же вида, имевшими этот ген.
«Когда мы удалили ген Sir2, мы увидели, что истинные гифы формируются реже», — говорит Гуолей Чжао.
Влияние Sir2 на морфологию зависело от окружающей среды:
- В бедной питательными веществами среде клетки C. albicans без гена Sir2 реже формировали как истинные гифы, так и псевдогифы (промежуточную стадию, где клетки удлинены и растут цепочками).
- В богатой питательными веществами среде клетки без гена Sir2 формировали больше псевдогиф, даже несмотря на снижение образования истинных гиф.
«Очевидно, что питательная среда меняет поведение клеток», — говорит Лора Руше.
Sir2 принадлежит к семейству белков сиртуинов и может влиять на процесс переключения, помогая клеткам интерпретировать и/или реагировать на внешние сигналы (такие как доступность питательных веществ и температура).
«С нашей точки зрения, важно, что в любом условии — богатом или бедном питательными веществами — отсутствие гена Sir2 меняло баланс. Это означает, что сигнал, передаваемый белком Sir2, является важной частью уравнения», — отмечает Руше.
Для изучения влияния Sir2 исследователи также выяснили, что:
- Белок Sir2 локализован в ядре клеток C. albicans.
- Удаление гена Sir2 привело к снижению активности некоторых генов, обычно высокоактивных в гифальных клетках.
- Ключевая функция белка Sir2 — удаление ацетильной группы с других белков (деацетилирование) — вероятно, участвует в облегчении перехода к гифам. Нарушение этого процесса приводило к формированию меньшего количества истинных гиф.
Исследование подчёркивает медицинскую значимость понимания механизмов переключения форм у патогена, что в перспективе может открыть пути для снижения его инфекционности.