Как некоторые грибы прорастают через микроскопические щели
Исследователи выяснили, почему одни виды нитчатых грибов (гифы) могут прорастать через узкие пространства, а другие — нет. Ключевую роль играет баланс между скоростью роста и клеточной пластичностью.
Суть эксперимента
- Объект: Семь видов грибов из разных таксономических групп, включая фитопатогены.
- Задача: Прорасти через искусственные каналы шириной всего 1 микрон (при типичном диаметре гиф 2–5 мкм).
Результаты: два типа реакции
- Успешное прохождение: Некоторые виды легко росли через канал, сохраняя скорость роста до, внутри и после него.
- Нарушенный рост: Другие виды сильно замедлялись или останавливались в канале. После выхода кончик гифы часто разбухал, а рост терял направленность (деполяризация).
Ключевое открытие
Склонность к нарушению роста не зависела от диаметра гиф или степени родства видов. Она определялась внутриклеточными процессами:
- Фактор риска: Высокая скорость роста и большое внутриклеточное давление.
- Причина сбоя: У грибов с нарушенным ростом в узком канале сбивалась организация везикул — клеточных "посылок" с липидами и белками для построения новых мембран и стенок. Они скапливались в месте сужения, а не доставлялись к растущему кончику.
Научный вывод
"Впервые мы показали, что существует компромисс между клеточной пластичностью и скоростью роста", — говорит профессор Норио Такешита.
Быстрорастущая гифа в узком пространстве теряет полярность, что приводит к деполяризованному росту. Медленный рост позволяет сохранить правильную работу механизмов клеточной полярности и продолжить рост в ограниченном пространстве.
Значение открытия
Результаты объясняют способность патогенных грибов проникать в живые ткани и важны для исследований в области грибной биотехнологии и экологии.