Грибковый пол может произвести новый препарат стойкие, ядовитые напряжения

Но ученые были озадачены, дабы отыскать, что большое количество грибов и микроорганизмов рожают детей с правильными правильными копиями себя, где ожидаемым результатом легко было бы больше того же самого.Сейчас исследователи нашли, что акт пола между такими генетически аналогичными организмами может самостоятельно быть мутагенным, означая, что это может создать разнообразие и генетические изменения, где это ранее не существовало. Изучения гриба называющиеся Cryptococcus продемонстрировали, что процесс полового размножения может привести к дополнительным связкам генетического материала либо хромосом, каковые смогут быть удачны для выживания организма.

Открытие не только содействует пониманию пола, вместе с тем и предоставляет познание, как патогенные микробы смогут развиться, дабы позвать и распространить болезни, такие как длящаяся вспышка Cryptococcus в Северо западе и-Канаде Тихого океана Соединенных Штатов. Результаты были изданы 10 сентября 2013 в издании PLOS Biology.«Эти изучения поворачивают отечественную точку зрения на функции пола 180 градусами и говорят о том, что пол приводит в порядок не, лишь уже смешивают существующее генетическое разнообразие, но и может в действительности создать его с нуля», сообщил Джозеф Хейтмен, Врач медицины, врач философии, ведущий преподаватель и автор исследования и глава молекулярной микробиологии и генетики в Медицинской школе Университета Дюка.

Грибы Cryptococcus neoformans – глобальный вредоносная бактерия, что, в первую очередь, передаёт людей поставившими под угрозу иммунными совокупностями, такими как больные СПИДом. Это вызывает больше чем 600 000 смертельных случаев в год от cryptococcal пневмонии и менингоэнцефалита, составляя одну треть всех связанных со СПИДом смертельных случаев.

Исследователи интересовались сексуальным циклом Cryptococcus, по причине того, что это – единственный метод, которым данный грибковый вредоносная бактерия может произвести споры, дабы заразить его хозяина. Не смотря на то, что у этого имеется два сцепляющихся типа – в частности, «a» и «альфа» – большинство отысканных в природе грибов имеет альфа-разнообразие.

Многие высказали предположение, что это открытие означало, что грибы разочаровались в нахождении ассистентов и обращались к асексуальному воспроизводству. Так, пока прошлое изучение Хейтменом и его сотрудником и бывшим товарищем Ксиэоронг Лин не продемонстрировало, что Cryptococcus принимал участие в явлении, известном как unisexual воспроизводство либо пол, включающий грибы того же самого типа спаривания.

«Это было громадной тайной по причине того, что, в случае если имеется два аналогичных объединения геномов, конечный продукт обязан совпасть с, в случае если грибы только что клонировали себя при помощи асексуального воспроизводства», сообщил Хейтмен. «Мы пробовали взять суть, он просто вращение его колес, либо вероятно имеется некая вторая функция к нему».Хейтмен выдвинул догадку, что пол имел возможность бы быть средством создания генетического разнообразия.

Дабы проверить эту догадку, он и его коллеги, бывший товарищ Мин Ни и сегодняшний аспирант Марианна Ферецэки, вырастили микроорганизм двумя разными методами – тот, где это подверглось асексуальному воспроизводству, второй, где это подверглось unisexual воспроизводству. Они тогда забрали потомков тех репродуктивных циклов и сравнили их между собой и начинающему родителю.

Исследователи нашли, что потомки асексуального воспроизводства были по существу клонами, смотря приятель совершенно верно так же, как приятель и совершенно верно так же, как родитель. Иначе, кое-какие потомки unisexual воспроизводства отличались, и с позиций организации генетического материала и с позиций поведения.

Те различия происходили из-за хорошего генетического трансформации, названного анеуплоидией, либо имеющий больше, чем обычное количество упаковывающих ДНК хромосом.Анеуплоидия известна быть вредной в людях, приводя к генетическим отклонениям как синдром либо трисомия Дауна 21. Но наличие дополнительной хромосомы может в действительности быть удачным у микробов как Cryptococcus, где это, как показывали, присуждало устойчивость к лекарству к противогрибковому fluconazole.

В этом изучении исследователи поняли, что анеуплоидия имела возможность привести к удачным, нейтральным либо вредным трансформациям в физической форме потомков. К примеру, потомки с дополнительной копией хромосомы 9 либо 10 стали стойким препаратом и смогли вытеснить их родителя, в то время, когда подвергнуто противогрибковому лечению.Хейтмен и его коллеги кроме этого применяли некоторых aneuploid потомков, дабы заразить модели животных и продемонстрировали, что они могли быть столь же ядовитыми как родитель, предложив, как могли быть комбинированы новые свойства (устойчивость к лекарству) и ветхие (ядовитость).«Занимательная изюминка анеуплоидии – он, возможно временным», сообщил Хейтмен. «В случае если в какой-то момент это прекращает быть удачным либо адаптивным, грибы смогут утратить хромосому так легко, как они взяли его.

В действительности мы продемонстрировали, что, в случае если мы забрали aneuploid потомков и разрешили им утратить собственные дополнительные хромосомы, они кроме этого теряют собственные новые имущества и возвращаются к поведению совершенно верно так же, как их родитель сделал».Главное открытие, он сообщил, «иллюстрирует, как unisexual воспроизводство вводит ограниченное генетическое разнообразие в клоновом населении, уже прекрасно адаптированном к окружающей среде, которая может стимулировать вспышки препарата стойкими патогенными микробами».

Хейтмен на данный момент ищет анеуплоидию в примерах от вспышки Cryptococcus gattii в западной части Северной Америки, дабы видеть, может ли это растолковать, как это родственное напряжение Cryptococcus neoformans прибыло, дабы заразить в других отношениях здоровых людей.