蘑菇中的细菌提供了复杂生活起源的证据

蘑菇中的细菌提供了复杂生活起源的证据
使用微小的空心针和自行车泵的科学家设法将细菌植入较大的细胞中。这创造了一种类似于发起复杂生活发展的人的关系。
这种表演于10月2日在《自然》杂志上发表, 1 可以帮助研究人员了解比一十亿年的专业机构等数十亿年的原始序言,例如专业机构和人数。
内共生关系,其中微分细菌伴侣和谐地生活在另一种生物的细胞中,可以在许多形式的生命形式中找到,包括昆虫和真菌。科学家认为,线粒体(负责细胞中能源生产的细胞器)是在真核细胞祖先中发现的细菌。当植物的祖先记录了照片 - 组合微生物时,就会产生叶绿体。
确定形成和维持这些联系的因素很困难,因为它们已经很久以前。为了避免这个问题,近年来在苏黎世联邦技术学院(苏黎世)的联邦技术研究所(Eth eth Zurich),在微生物学家朱莉娅·沃尔霍尔特(Julia Vorholt)指导下的团队在实验室建立了内共生关系。您的方法使用500-1000纳米宽针刺穿宿主细胞,然后单独插入细菌细胞。
第一次尝试常常失败;这样做的一个原因是,潜在的共生体的共享太快了,并杀死了他的房东 2 。该团队比真菌病原体根瘤菌的某些部落和菌丝细菌的菌根hizoxinica恢复的毒素可保护真菌免受预期的毒素的恢复。
然而,将细菌细胞引入蘑菇是一个挑战,因为它们具有保持高内部压力的厚细胞壁。用针刺穿墙后,研究人员使用了一个自行车泵(后来是压缩机)来维持足够的压力以引入细菌。
“手术”最初的冲击后,蘑菇继续生命周期并产生孢子,其中一些含有细菌。当这些孢子发芽时,下一代真菌的细胞也可用细菌。这表明新的内共生物可以转移到后代 - 至关重要的发现。
但是,细菌孢子较低。在孢子的混合种群中(有些伴有细菌,有些没有),两代后,含细菌的细菌消失了。为了改善关系,研究人员使用荧光细胞分选蛋白选择含有细菌的孢子,这些孢子已标记为闪亮的蛋白质 - 仅在将来的生殖弹中传播这些孢子。十代后,含细菌的孢子发芽的效率几乎与没有细菌的孢子一样有效。
这种适应的基础尚不清楚。基因组测序鉴定了一些与蘑菇中发芽成功的改善相关的突变 - 小孢子虫的部落,众所周知,该突变不佩戴内共体会 - 发现细菌没有变化。
该研究的公司Gabriel Giger说,最有效发芽的线似乎限制了每个孢子中的细菌数量。 “这两个伙伴有机会更好,更轻松地生活。这对我们来说非常重要。”
研究人员对蘑菇免疫系统了解不多。但是,英国牛津大学的进化生物学家托马斯·理查兹(Thomas Richards)想知道真菌免疫系统是否可以防止共生 - 以及该系统中的突变是否可以促进关系。他补充说:“我是这项工作的忠实拥护者。”
伊娃·诺瓦克(Eva Nowack),德国海因里希海恩大学杜塞尔多夫大学的微生物学家,对似乎创造了对共生生活的速度的速度感到惊讶。将来,她想看看更长的时间后会发生什么;例如,超过1000代。
Vorholt说,这种共生的发展可能导致具有有用特性的新生物,例如消耗二氧化碳或大气氮的能力。 “这是一个想法:创建有机体没有的新属性,否则这将很难实施。”