18 февраля 2026
Грибы Mucorales способны переключаться между дрожжевой и мицелиальной формами в зависимости от наличия кислорода. Открытие позволяет разрабатывать более эффективные методы лечения мукормикоза, блокируя переход гриба в патогенную мицелиальную стадию, а также оптимизировать промышленное производство антиоксидантов, ферментов и антибиотиков.
Биологи раскрыли генетическую основу уникальной способности некоторых грибов переключаться между двумя разными формами существования. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Может быть интересно
Изображение: Flux
Объектом изучения стали грибы Mucorales, в частности вид Mucor lusitanicus. Эти организмы демонстрируют явление диморфизма (в данном случае, две разных формы жизни в пределах одного вида). В бескислородной среде с высоким содержанием углекислого газа и глюкозы они существуют в виде одноклеточных дрожжей, размножающихся почкованием. При доступе кислорода те же самые клетки запускают программу трансформации в многоклеточный мицелий, способный к половому размножению.
Анализ геномов показал, что за переключение отвечают сотни семейств генов, прошедших через «конвергентную эволюцию» (независимое развитие схожих признаков или органов у неблизкородственных видов). Разные гены, выполняющие собственные функции, независимо друг от друга развили сходные адаптации, обеспечивающие скоординированное появление признаков той или иной формы. Дополнительно найдены два ранее неизвестных гена-регулятора, контролирующих этот процесс. У мутантных штаммов Mucor lusitanicus с удаленными генами этого типа способность к трансформации полностью утрачивалась.
Результаты работы имеют прикладное значение в том числе для медицины. Представители Mucorales вызывают тяжелую инфекцию, называемую мукормикоз, поражающую людей с ослабленным иммунитетом. Патогенность напрямую связана с мицелиальной стадией. Грибы прорастают в ткани, используя питательные вещества организма хозяина. Понимание механизмов переключения открывает возможность разработки препаратов, удерживающих гриб в безвредной дрожжевой форме даже в аэробных условиях.
В промышленности управление диморфизмом позволит оптимизировать производство грибных метаболитов. Фиксация культуры в нужном состоянии повышает выход антиоксидантов, ферментов, красителей и антибиотиков, включая соединения пенициллинового ряда, поскольку гриб не тратит ресурсы на морфологические перестройки.
