ASPERGILLUS TERREUS: СИСТЕМАТИКА, МОРФОЛОГІЯ ТА ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ - БІОЛОГІЯ - 2025

Aspergillus terreus - вид гриба, який продукує шкідливі для людини вторинні метаболіти, такі як патулін, цитринін та глітотоксини. Відомо своєю стійкістю до терапії амфотерицином В. Це може бути умовно-патогенний збудник, що викликає інвазивний легеневий аспергільоз у хворих на імуносупресію.

A. terreus також використовується для метаболізації "ловастатину", сполуки, що використовується у фармацевтичній промисловості для регулювання рівня холестерину. Він також виробляє корисні вторинні метаболіти, такі як терреїн, інгібітор меланогенезу, асперфуранон і циклоспорин А, які використовуються як імуносупресивні препарати.

Колонія Aspergillus terreus на троянді Бенгальський агар. Медміко в англійській Вікіпедії, через Wikimedia Commons

Навіть деякі штами використовуються для виробництва органічних кислот, ітаконових кислот та ітартаринових кислот через процеси бродіння.

Таксономічна ідентифікація A. terreus

Рід Aspergillus, до якого належить A. terreus, пройшов широкі таксономічні дослідження на основі його геномної ДНК. Багато з цих досліджень були зосереджені на конкретних групах (види, розділи та підродини).

A. terreus належить до підроду Nidulantes розділу Terrei. З успіхом у дослідженнях молекулярної біології було визнано, що існує генетична мінливість, яка може відрізнити штами одного виду за білковою схемою.

Морфологія

Морфологічно A. terreus - це нитчастий грибок, як і рід роду Aspergillus.

Макроскопічно

Макроскопічно гриб можна охарактеризувати на спеціалізованих культуральних середовищах або на субстратах, де він росте. Культурним середовищем, що використовується в лабораторії для посадки гриба, є середовище CYA (дріжджовий екстракт і агар Чапека) та середовище MEA (екстракт солодового екстракту), що дозволяє спостерігати за колонією, кольором, діаметром і навіть формуванням структур. відтворення чи стійкість, залежно від умов та часу інкубації.

A. terreus, на середовищі CYA, спостерігається як кругла колонія (діаметром 30-65 мм) з оксамитовою або шерстяною фактурою, плоскою або з радіальними канавками, з білим міцелієм.

Колір може змінюватись від коричнево-коричневого до жовтувато-коричневого, але, дивлячись на тильну сторону пластини культури, його можна побачити як жовтий, золотистий або коричневий, а іноді з жовтим дифузним пігментом у середовищі.

Якщо середовище MEA, колонії рідкісні, м'ясисті або блідо-оранжеві до оранжево-сірих, з ледь помітним білим міцелієм. При огляді на звороті пластини колонії бачать жовтуваті тони.

Мікроскопічно

Мікроскопічно, як і всі види роду Aspergillus, він має спеціалізовані гіфи, які називаються конідіофорами, на яких будуть розвиватися конідіогенні клітини, які формуватимуть конідії або безстатеві спори гриба.

Конідіофор утворений трьома добре диференційованими структурами; везикула, стип і клітина стопи, що зв’язується з рештою гіф. На везикулах утворюватимуться конідіогенні клітини, які називаються фіалідами, і залежно від виду між везикулами та фіалідами розвиваються інші клітини, які називаються метулами.

A. terreus утворює конідіофори з конідіальними головками у компактних стовпчиках, із сферичними або субглобозними везикулами, завширшки 12-20 мкм. Стип гіаліновий і може змінюватись в довжину від 100-250 мкм.

Він має метали (відомі як головні конідіальні головки) розмірами від 5-7 мкм х 2-3 мкм та фіаліди 7 мкм х 1,5 - 2,5 мкм. Гладкі, кулясті або субглобозні конідії невеликі порівняно з іншими видами Aspergillus і можуть вимірювати 2-2,5 мкм.

Рисунок 1. Схема структури конідіофору Aspergillus terreus.

З розвитком молекулярної біології та методів секвенування сьогодні ідентифікація видів грибів сприяє використанню молекулярних маркерів, що дозволяють вивчати штами виду. В даний час штрих-кодом багатьох грибів є розпірні ділянки рибосомної ДНК.

Біологічний цикл

Можна визначити статеву фазу та безстатеву фазу. Коли спора досягає ідеального субстрату, для розвитку гіф потрібно фаза приблизно 20 годин.

Якщо умови сприятливі, такі як хороша аерація та сонячне світло, гіфи починають диференціюватися, товщаючи частину клітинної стінки, з якої вийде конідіофор.

Це розвине конідії, які будуть розсіяні вітром, перезапустивши життєвий цикл гриба. Якщо умови не сприятливі для вегетативного розвитку, такі як довгі години темряви, може розвинутися статева фаза гриба.

У статевій фазі розвиваються клітинні примірки, які породжують круглоподібну структуру, яка називається клестотеція. Всередині знаходяться аски, де розвиватимуться аскоспори. Це спори, які за сприятливих умов і на відповідному субстраті будуть розвиватися гіфи, перезавантажуючи життєвий цикл гриба.

Список літератури

1. Самсон Р.А., 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., Ягучі Т. та Фрісвад. 2014. Філогенія, Ідентифікація та номенклатура роду Aspergillus. Дослідження з мікології 78: 141-173.
2. Він охоплює Mª L. 2000. Таксономія та ідентифікація видів, залучених до нозокоміального аспергільозу. Rev Iberoam Micol 2000; 17: S79-S84.
3. Хе-Су П., Санг-Чеол Дж., Кап-Хун Х., Сен-Бем Х. та Дже-Хюк Ю. 2017. Глава третя. Різноманітність, застосування та синтетична біологія промислово важливих грибів Aspergillus. Успіхи мікробіології 100: 161-201.
4. Rodrigues AC 2016. Глава 6. Вторинний метаболізм та антимікробні метаболіти Aspergillus. В: Нові та майбутні розробки в мікробній біотехнології та біоінженерії. Р 81-90.
5. Самсон Р.А., 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. та Frisvad JC 2014. Філогенія, ідентифікація та номенклатура роду Aspergillus. Дослідження з мікології 78: 141-173.
6. Arunmonzhi BS 2009. Комплекс Aspergillus terreus. Медична мікологія 47: (додаток 1), S42-S46.
7. Narasimhan B. та Madhivathani A. 2010. Генетична мінливість Aspergillus terreus із сушеного винограду за допомогою RAPD-PCR. Успіхи в галузі біології та біотехнології 1: 345-353 ABB.
8. Bayram Ö., Braus GH, Fischer R. and Rodriguez-Romero J. 2010. Огляньте прожектор фотосенсорних систем Aspergillus nidulans. Грибкова генетика та біологія 47: 900-908.