Генетическая борьба между микроскопическими червями и хищными грибами

от

Исследователи из Academia Sinica (Тайвань) и Института биологии Общества Макса Планка (Тюбинген, Германия) выяснили, как ген nhr-66 нематоды контролирует производство кутикулярных коллагенов, которые позволяют хищным грибам прикрепляться и захватывать своих жертв — нематод.

Снижение экспрессии коллагена помогает нематодам избегать ловушек, расставленных грибами, но также ослабляет их защитную кутикулу. Это подчёркивает эволюционный компромисс в этом микроскопическом взаимодействии между хищниками и жертвами. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology.

Отношения хищник-жертва как движущая сила эволюции

Отношения хищник-жертва являются мощными двигателями эволюции, стимулируя сложные адаптации и контр-адаптации в древе жизни. Один из наиболее увлекательных, но наименее заметных примеров таких отношений происходит в почве, где хищные грибы охотятся на микроскопических червей, известных как нематоды.

Нематоды, такие как модельный организм Caenorhabditis elegans, представляют наиболее многочисленную группу животных на Земле. Они полагаются на свою внешнюю кутикулу, которая богата разнообразными белками коллагена и образует защитный слой против вызовов окружающей среды, а также играет жизненно важную роль в поддержании структуры и формы тела червя.

Между тем хищные грибы, такие как Arthrobotrys oligospora, используют специализированные ловушки — клейкие сети — для физического захвата своих жертв-нематод. Эта ситуация между двумя очень разными организмами предлагает уникальную возможность изучить взаимодействие между хищниками и жертвами из разных царств и адгезию.

Исследование генетических механизмов

Исследователи изучили эту «липкую» борьбу со стороны нематод, используя сложные генетические скрининги. Они показали, как ген C. elegans nhr-66, фактор транскрипции, регулирующий производство ключевых кутикулярных коллагенов, действует как «липучка» для грибных ловушек. Потеря нормальной функции nhr-66 приводит к снижению экспрессии коллагена у нематод, ослабляя липкую связь и позволяя нематодам избегать захвата грибами.

Это открытие показывает, как нематоды балансируют между необходимостью в защитной кутикуле и рисками, связанными с хищничеством, подчёркивая эволюционный компромисс между защитой и физиологической целостностью.

Выводы

Понимание молекулярного механизма, стоящего за адгезией грибов, имеет практическое значение. «Если мы сможем полностью понять молекулярные и биохимические механизмы этой адгезии, мы сможем разработать искусственные «суперклеи», — предполагает доктор Йен-Пин Сюэ. Это может найти применение в биотехнологии и борьбе с вредителями.

Первый автор исследования Хан-Вен Чан отмечает: «Изучение того, как работает кутикула нематод, может вдохновить на создании новых биоадгезивов на основе биоматериалов в материаловедении».

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте