Найдены гаплоидные штаммы патогенного грибка Candida albicans
Международная группа учёных, включая Юэ Вана из Института молекулярной и клеточной биологии A*STAR в Сингапуре, обнаружила жизнеспособные гаплоидные штаммы патогенного грибка Candida albicans. Ранее считалось, что этот организм не способен производить гаплоидные клетки (с одной копией каждой хромосомы) для спаривания, что лишало его преимуществ полового размножения.
Неожиданное открытие
Исследователи из лаборатории Чинг-Хуа Су в Медицинском университете Тайбэя (Тайвань) случайно обнаружили штамм C. albicans, растущий в среде с противогрибковым препаратом, который имел вдвое меньше генетического материала. Анализ показал, что у штамма отсутствовала одна из восьми хромосом, что подтвердило его гаплоидность.
Свойства гаплоидных клеток
- Работы в лабораториях A*STAR и Университета Миннесоты (США) выявили множество штаммов гаплоидов как in vitro, так и in vivo.
- Гаплоиды могли формировать все те же стадии развития, что и диплоидные клетки, а также образовывать клетки, способные к спариванию.
- Гаплоидные клетки были менее жизнеспособны: медленно росли и были авирулентны для мышей.
- В культуре они быстро дублировали свой генетический материал, превращаясь в диплоиды («автодиплоиды»), которые также были менее вирулентны, чем дикие типы.
- Однако при спаривании двух гаплоидов образовывались диплоидные клетки со смешанным генетическим фоном, повышенной вирулентностью и скоростью роста.
Значение для эволюции и исследований
Как объясняет Юэ Ван, образование гаплоидных клеток через случайную потерю хромосом с последующим спариванием создаёт генетическое разнообразие, важное для адаптации и эволюции грибка.
Гаплоидные штаммы станут бесценным инструментом для генетических исследований и поиска лекарств. Изучение функции генов в диплоидном организме требует удаления обеих копий гена, что технически сложно. Теперь исследователи смогут делать это в один этап.
Команда Вана отобрала несколько стабильных гаплоидных штаммов и создала на их основе набор для быстрого и эффективного генетического манипулирования. Предварительный скрининг небольшого числа мутантов уже выявил несколько новых генов, важных для вирулентности.