Ученые обнаружили новый удивительный мир взаимодействия грибов и бактерий
Ученые обнаружили гораздо более сложные отношения между грибами и растениями, чем считалось ранее. Об этом 19 октября пишет издание Science Daily.
В новой, широкой оценке бактериально-грибных взаимодействий исследователи с использованием уникальной биоинформатики обнаружили, что грибы являются хозяевами удивительного разнообразия бактерий, что делает бактериально-грибковые взаимодействия гораздо более распространенными и разнообразными, чем это было известно ранее.
«До сих пор примеры бактериально-грибковых взаимодействий были довольно ограничены по количеству и разнообразию», — сказал Аарон Робинсон, биолог из Лос-Аламосской национальной лаборатории и ведущий автор новой статьи, описывающей исследование, в журнале Nature’s Communications Biology.
«Предполагалось, что бактериально-грибковые ассоциации могут быть не такими распространенными. Но мы обнаружили множество разнообразных бактерий, которые, по-видимому, ассоциируются с грибами, и мы часто обнаруживали эти ассоциации».
Исследование способствует появлению нового понимания грибкового бактериома, существования бактерий как внутри грибкового хозяина, так и в тесной связи с ним, открывая возможности для более тесного изучения взаимодействий и подключения этих исследований к таким вопросам, как функционирование экосистемы и влияние изменения климата.
«Это отправная точка для исследования механизмов бактериально-грибкового взаимодействия на более глубоком уровне», — сказал Робинсон.
«Это исследование будет полезно для понимания того, что позволяет бактериям ассоциироваться с грибами и как наилучшим образом использовать это понимание для достижения целей лаборатории, Министерства энергетики и общества в целом. Понимание того, как эти организмы взаимодействуют друг с другом и вносят вклад в более крупные системы очень ценно во всем, от моделирования таких вещей, как изменение климата, до таких полезных для общества видов деятельности, как сельскохозяйственное или промышленное использование микробов».
Исследователи проверили в общей сложности 294 различных изолята грибов из четырех коллекций культур из Европы, Северной Америки и Южной Америки на предмет потенциальных бактериальных ассоциатов. Сотрудничество с Центром интегрированных нанотехнологий в Лос-Аламосе позволило исследователям визуально изучить некоторые из этих ассоциаций, используя методы флуоресцентной гибридизации in situ (на месте).
Эти исследования флуоресцентной микроскопии дополнили скрининг и подтвердили широко распространенное и изменчивое присутствие бактериальных ассоциатов среди различных грибковых изолятов и даже в гифах (ткани гриба) одного грибкового хозяина.
Помимо проверки коллекций культур, исследовательская группа также провела проверку 408 проектов секвенирования генома грибов с портала MycoCosm, хранилища проектов генома грибов, разработанного и поддерживаемого Объединенным институтом генома Министерства энергетики.
Бактериальные сигнатуры были обнаружены в 79 процентах исследованных проектов генома грибов. Во многих случаях авторы восстанавливали полные или почти полные геномы этих бактериальных ассоциатов. Восстановление этих ассоциированных с грибами бактериальных геномов позволило провести сравнение между ассоциированными с грибами и свободноживущими бактериями.
Из 702 полных изолятов грибов, исследованных исследовательской группой, бактериальные ассоциаты были обнаружены в 88 процентах — неожиданный уровень обнаружения по сравнению с предыдущими, более ограниченными исследованиями. Результаты проливают свет на сложность и разнообразие грибкового бактериома на грибном древе жизни.
Обзор и описание различных грибно-бактериальных ассоциаций, представленных в исследовании, дает возможность более глубокого понимания этих ассоциаций. Постоянный анализ взаимодействий поможет в более полном понимании процессов микробиома окружающей среды, в частности, вклада грибов и бактерий в круговорот питательных веществ, здоровье растений и моделирование климата.
В контексте меняющихся климатических условий понимание того, как бактериально-грибковые взаимодействия влияют на растения, животных и общее функционирование экосистемы в различных средах и в различных условиях, таких как засуха и потепление, также поможет прогнозировать и потенциально управлять последствиями этих взаимодействий.
