真菌是高度多样的,并且在生态系统中执行许多关键任务,从有机物的分解到营养物质通过菌丝的易位以及土壤中遥远的壁cor的联系。但是,真菌不孤立地生活;取而代之的是,它们与植物和动物建立了密切的关联,作为其复杂的微生物群的一部分。真菌以其对大多数血管植物的基本菌根共生体的作用而闻名,以及与藻类或蓝细菌的地衣共生的作用;鲜为人知的是它们与细菌和RNA病毒的微生物共生关系[1,2]。在1970年通过显微镜观察到了真菌中的细菌性内膜[3],最近的发现表明,这些内共生细菌可以是某些真菌中突出的特征[1,4]。相比之下,大多数在1962年正式描述[5]最初对其宿主的影响(尽管有些可以减少真菌的生长和毒力)的大多数分枝病毒。根瘤菌是一个真菌的一个充分的例子,可以携带细菌和病毒内共生菌,被称为真菌霍洛比恩(图1)。根茎物种用于生产发酵食品,酶和代谢产物。仍然,它们也可能是农作物(包括草莓,地瓜和大米)的致病性,并在免疫验证的人类中引起致命感染。在其著名的特征中,有能力产生霉菌毒素,包括根茎毒素,根茎及其衍生物。另一个引人注目的分解是R的菌株。孢子形成仅随着真菌 - 细菌共生的重建而恢复[7]。有趣的是,关于根瘤菌毒素产生和非生产菌株的研究表明,参与根蛋白毒素产生的生物合成基因并不是真菌的起源。相反,所有产生根茎毒素的菌株均由细菌共生体定植,这些菌株含有能够产生根蛋白毒素的多酮化合物生物合成基因[6]。缺乏细菌共生体的微孢子不再无性繁殖并形成孢子囊和孢子囊孢子[7]。的确,细菌共生体是在孢子孢子中遗传的(图1),以确保它们向后代的传播[7]。r。Microsporus需要2个兼容伴侣(一种构成类型的阳性(MT+)和一种负型负菌株(MT-)菌株),并与Trisporic Acid(一种性激素)的协作产生,用于形成Zygospores的性激素(图1)。非常明显,
采样和表征生物多样性的新方法在评估整个地球的生活模式方面具有巨大的希望。用旋风采样器对机载孢子进行采样,以及其DNA的测序,被认为是一种有效且良好的校准工具,用于调查各种环境中的真菌多样性。在这里,我们介绍了来自全球孢子采样项目的数据,其中包括在全球47个室外地点两年内收集的2,768个样本。每个样品代表从24 m 3的空气中提取的真菌DNA。我们应用了保守的生物信息学管道,该管道过滤了序列,该序列没有显示出代表真菌物种的强烈证据。管道产生了27,954个物种级的操作分类单元(OTU)。每个OTU都伴随着概率的分类学分类,并通过与专家评估进行比较来验证。要检查数据的潜力进行生态分析,我们将物种分布的变化分为空间和季节性成分,显示了年平均温度对社区组成的强烈影响。
为了实现对微生物如何分解材料的理解,我们建议开发一个合成的生物学平台,该平台自主会演变出降解聚合物材料的真菌生物。这项工作在用于军事应用的真菌工程领域中的最新技术可以推进现场,从而可以将用户定义的功能设计成真菌生物,而进化的生物可以以加速的速度或容量或能力来执行这些功能。我们提出了一种全面的,全面的方法,针对真菌生物的进化,以增强和利用聚合物材料来代谢。这项工作建立了基本的生物工程策略,以通过Transforme ERP(用于军事环境基本研究计划的转型合成生物学)在ARL开发的合成生物学工具的武器库。有了一套模块化工具,可以开始实现基于合成的能力的全部潜力。
耳真菌病是世界热带和亚热带地区外耳道最常见的真菌病之一。许多环境和宿主因素都可能使人面临耳真菌病的风险。这项横断面研究是在获得机构人类伦理委员会 (IHEC) 批准后在南印度一家三级医院进行的,为期一年,因为近期关于我们所在地区临床真菌学特征及其与各种风险因素的关联的数据有限。90 份来自临床诊断为耳真菌病患者的耳拭子被从耳鼻喉 (ENT) 门诊送到实验室进行真菌学检查。他们的临床数据使用自填问卷进行评估。真菌学检查产生了 63 种真菌分离株,其中黑曲霉为主要生物,其次是其他真菌;常见的危险因素包括糖尿病(92%)、使用类固醇滴剂的 CSOM 患者(91.6%)、游泳(80%)、使用抗生素滴剂的 CSOM 患者(75%),上述危险因素与耳真菌病之间存在显著关联(p<0.05)。本研究强调,即使患者的耳镜检查结果和临床表现强烈表明有真菌感染,也必须正确识别病原体以防止并发症和复发。与其他浅表真菌感染相比,耳真菌病并不构成生命威胁。然而,及时进行微生物学鉴定对于及时有效的治疗至关重要,以避免耳真菌病引起的重大问题。
大多数微生物在人类中不是致病性(Alberts等,2002)。在致病性微生物中,疾病的风险将取决于传播方式和感染力。对于不同的微生物,传输方式不同,分为直接和间接传播的模式。直接传输模式包括直接接触(包括摄入),液滴涂抹,咬合和置换/围产期。间接传播的模式包括生物学(载体传播或中间宿主),机械(包括诸如Fomites之类的车辆,以及诸如Fecal-Oral-Oral扩散等矢量)或空气生存(Van Seventer和Hochberg,2017年)。感染力将在很大程度上取决于两个因素:微生物的感染剂量50(ID50),或感染50%暴露人群所需的药物量,以及个人的基本健康和危险因素(Van Seventer和Hochberg,2017年)。
图4。AFUPMV-1M感染的A. fumigatus的蛋白质组改变了。在生理和氧化应激条件下,使用质谱法(MS)表征了Fumigatus AF293和环己酰亚胺病毒(VC)的蛋白质含量。a。通过其存在/不存在鉴定蛋白的分布。只有每组3个三分之一(n = 3)中出现的蛋白质出现在最终列表中。b。通过方差分析(ANOVA)的未校正值<0.05(ANOVA),总共有117种蛋白质在菌株和生长条件下具有差异性丰富。c。在对照条件下以及通过QRT-PCR分析的对照条件下以及氧化挑战(5 mM H 2 O 2,4H)下,AF293与VC和RI的相对mRNA水平。分析的基因:BRF1,pol III transcranced Genes:U6 snRNA(U6),tRNA-arg(arg),tRNA-phe(phe)和tRNA-phe(phe)和tRNA-tyr(tyr),pol i-pol i-transciped procyclin(proc)。数据是平均 + s.e.m.,n = 3。** = 0.0085,*** = 0.0002,**** <0.0001。d。通过QRT-PCR分析,AF293与VC和RI的相对MIS6水平相对于VC和RI(5 mM H 2 O 2,4H)。数据是平均 + s.e.m,n = 3。e。 5天后,在使用10 mM羟基脲的固体GMM培养基上抑制生长。gmm用作对照。f-g。有丝分裂测定。分生孢子5小时,然后在指定的时间段内在YG培养基中再次洗涤并再次孵育。**** <0.0001。通过Hoechst染色和光学显微镜评估每个分生孢子(F)和分生孢子直径(G)中核的数量(每次重复计数50种生殖,这是三个独立实验±SD的平均值)。分生孢子悬浮液,以说明每个实验之前的分生孢子生存力差异。
真菌群落对环境有惊人的影响,是生态系统的根本来源。它具有多种功能;其中之一是有益的抗菌活性(Suleiman,2020 年)。此外,真菌还充当生物防治剂(Suleiman 等人,2019 年),有时还参与生物柴油的生产(Hashem 等人,2020 年)。此外,它们有助于多不饱和脂肪酸和油脂的生产(Hashem 等人,2020 年;Hashem 等人,2021 年)。此外,真菌有助于多环芳烃的生物降解(Abdel-Razek 等人,2020 年)。另一方面,真菌具有防污或有害活性,或如真菌的致病机制,它会导致许多疾病,无论是人类、植物还是动物。真菌是海洋微生物中最重要的群体之一,可用作生产重要酶和抗菌剂的来源。由海洋真菌生产的纤维素酶在工业上起着重要作用;然而,在医学上使用纤维素酶却很少。由于
几丁质是 β-1,4-连接的 N-乙酰葡萄糖胺 (GlcNAc) 的线性均聚物,对细胞活力至关重要。几丁质由膜定位的几丁质合酶家族(Chs1 至 3 和白色念珠菌中的 Chs8)合成,其中 Chs1 是必需的 [1]。多抗霉素和日光霉素是 Chs 酶的强效抑制剂,由于结构相似,它们会与 Chs 底物 UDP-GlcNAc 竞争 Chs 结合,但对整个细胞的作用有限。日光霉素 Z 对引起呼吸道感染的球孢子菌有效。该药在感染后 2 天将真菌肺部负担降低了 6-log 40,但由于缺乏资金,临床试验被终止 [1,2]。参与几丁质合成的酶具有专门的功能,但在特定条件下可能在功能上冗余。此外,Chs 家族成员之间蛋白质结构的细微差异使高效几丁质合酶抑制剂的开发变得复杂。例如,Chs1 特异性抑制剂 RO-09-3143 可阻断 Chs1 形成隔膜并抑制细胞生长,但 Chs1 抑制仅在 chs2 Δ 缺失突变体中致死,表明功能冗余 [3]。其他几丁质合酶抑制剂(如 3-取代氨基-4-羟基香豆素衍生物)也被发现具有抗真菌活性 [4],但尚未用于临床。
摘要:在工业中使用微生物已使(过度)生产各种相结合(例如原代和次级代谢物,蛋白质和酶),这些分量与抗生素,食品,饮料,饮料,化妆品,化妆品,化学药品,化学药品和生物燃料等相关。工业菌株通常是通过常规(非GMO)应变改善策略以及随机筛选和选择获得的。但是,重组DNA技术使通过添加,删除或修改特定基因来改善微生物菌株成为可能。基因工程和基因组编辑等技术有助于工业生产菌株的发展。尽管如此,仍然有重要的空间可以进一步改善应变。在这篇评论中,我们将重点介绍用于开发真菌生产菌株的经典和最新方法,工具和技术,并有可能以工业规模应用。此外,将讨论功能基因组学,转录组学,蛋白质组学和代谢组学的使用以及遗传操纵技术和表达工具的实施。
在近几十年以来,哮喘和过敏性疾病(过敏性鼻炎,特应性皮肤,食物过敏)的全球患病率一直在稳步上升。现在估计,多达20%的全球人口受到过敏性疾病的困扰,高收入国家和低收入国家的发病率提高。世界过敏组织估计,仅哮喘和过敏性鼻炎的总经济负担每年约为210亿美元。虽然过敏刺激是一种复杂且异源的投入类别,包括寄生虫,花粉,食品抗原,药物和金属,但很明显,真菌是过敏性疾病的主要驱动因素,估计真菌敏化发生在20-30%的型号的患者和多达80%的Asthma患者中发生。真菌是真核微生物,在室内和室外环境中都可以在全球范围内发现。了解真菌如何和为什么作为过敏2型炎症的触发因素对于解决这个重要的健康问题至关重要。近年来,我们对真菌诱导的2型免疫的理解取得了重大进展,但是我们仍然不了解很多,包括为什么真菌首先倾向于诱导过敏反应。在这里,我们将讨论真菌触发2型免疫反应,并提出为什么在真菌遭遇期间选择了这种反应以进化为诱导的原因。