Coprinopsis cinerea — вид грибов семейства Psathyrellaceae . Обычно известный как серый махор , он съедобен , но должен быть использован сразу после сбора. [2]
Coprinopsis cinerea является важным модельным организмом для изучения пола и типов спаривания грибов , развития грибов [3] и эволюции многоклеточности грибов . Последовательность генома была опубликована в 2010 году. [4] Считается, что это особенно подходящий организм для изучения мейоза из-за его синхронного мейотического развития и продолжительной профазы . [5]
В 2014 году исследователи обнаружили белок, продуцируемый Coprinopsis cinerea , обладающий антибиотическими свойствами. [6] Белок, известный как копсин , обладает схожими эффектами с другими небелковыми органическими антибиотиками. На сегодняшний день не определено, можно ли разработать из этого белка антибиотики для людей и других животных.
Coprinopsis cinerea можно выращивать на сложных (например, YMG, YMG/T) или минимальных средах (например, среда mKjalke), твердых или жидких, с перемешиванием или без него, при температуре 25 °C или оптимально при 37 °C. Его можно выращивать в темноте или с циклом 12 часов света/12 часов темноты. [7] [8]
Штамм Coprinopsis cinerea Okayama 7 (#130) был секвенирован с 10-кратным покрытием в 2003 году. Третья и самая последняя ревизия последовательности штамма Okayama 7 (#130) была выпущена в 2010 году. Его гаплоидный геном составляет около 37,5 Мб. [10]
Coprinopsis cinerea может быть трансформирован экзогенной ДНК путем трансформации, когда гриб является протопластом. Было обнаружено, что разрушение (нокаут или подавление РНК-интерференции) гомолога ku70 может усилить нацеливание генов за счет усиления гомологичной рекомбинации. Можно использовать как протопласты, полученные из оидий, так и вегетативный мицелий, однако было обнаружено, что нацеливание генов на 2% выше (на основе фенотипирования) при использовании вегетативного мицелия. [7] [8] В противном случае можно использовать вставку интегративных векторов эктопически и с небольшими гомологичными областями, вероятно, с низкой эффективностью трансформации. Ранее REMI (интеграция, опосредованная ферментами рестрикции) могла использоваться для вставки экзогенной ДНК в хромосому для получения мутантных штаммов. Это основано на вставке экзогенной ДНК и ферментов рестрикции в клетку протопласта, что позволяет ферментам разрезать хромосому в определенных местах, которые соответствуют тем местам, которые используются для получения линеаризованной плазмидной ДНК с интересующим геном; впоследствии ферменты хозяина лигируют места разреза и таким образом производят интегрированную гетерологичную экзогенную ДНК. Несмотря на успех, нежелательные мутации вероятны. [9] Также может быть проведен химический мутагенез (также случайный). Отбор фенотипа неспособности плодоносить может указывать на то, что вставка привела к нарушению жизненно важных генов. В целом, гомологичная рекомбинация обеспечивает большую специфичность при создании мутантного штамма. В зависимости от мутанта для отбора могут использоваться маркеры ауксотрофии (требует вставки потерянного гена) или прототрофии (при вызывании существенной делеции гена).
Известно, что Coprinopsis cinerea производит лакказу , тип фенолоксидазы. C. cinerea производит множество той же лакказы, известных как изоферменты. Активность лакказы можно измерить с помощью зимограмм (в которых субстрат для фермента присутствует в разделительном геле). В стрессовых условиях, температуре и среде секреция лакказы увеличивалась. Хотя медь является необходимым кофактором для лакказы, простое добавление меди не вызывало секрецию лакказы. [11] Недавно было обнаружено, что гомолог TET (транслокационные диоксигеназы Ten-Eleven), CcTET , был идентифицирован в C. cinerea , что может иметь важные последствия для человека (или млекопитающих), такие как рак. Метилирование ДНК жизненно важно для людей, а дисфункция связана с раком, поэтому изучение реакций метилирования у не млекопитающих может дать лучшее представление о реакциях метилирования у млекопитающих. [12]
Coprinopsis cinerea может воспринимать синий свет. Было установлено, что ген Cc.wc-2 участвует в фоторецепции синего света. [7] Этиолированные ножки (удлинение без созревания шляпки) возникают при выращивании без света. [13]
Coprinopsis cinerea является идеальной моделью для изучения мейоза, поскольку мейоз прогрессирует синхронно примерно в 10 миллионах клеток внутри каждой шляпки гриба. [14] Мейоз является специализированным процессом деления клеток, происходящим в диплоидных клетках, в котором происходит один раунд репликации ДНК, за которым следуют два деления для производства четырех гаплоидных дочерних ядер. Во время мейоза гомологичные хромосомы спариваются друг с другом и подвергаются процессу репарации ДНК, в ходе которого повреждения ДНК удаляются, а генетическая информация рекомбинируется. [ необходима цитата ] Бернс и др. [14] изучали экспрессию генов, участвующих в 15-часовом мейотическом процессе, охватывающем временные точки до гаплоидного слияния ядер, которое формирует диплоидную зиготу, до окончательного образования четырех гаплоидных продуктов. Они сравнили экспрессию отдельных генов в C. cinerea с экспрессией сопоставимых генов (ортологов) в двух других видах ( Saccharomyces cerevisiae и Schizosaccharomyces pombe ), от которых C. cinerea отделился в ходе эволюции 500–900 миллионов лет назад. Они обнаружили, что экспрессия отдельных генов включалась или выключалась на той же стадии у C. cinerea , что и у двух других видов. Они также обнаружили, что гены, которые, как считается, участвуют в мейотическом процессе, были более консервативны в своем паттерне экспрессии, чем немейотические гены. Эти результаты указывают на древнюю консервацию мейотического процесса.
Coprinopsis cinerea безвреден для здоровья человека и животных в нормальных условиях. Однако этот организм может вызывать оппортунистические инфекции ( микозы ) у пациентов с ослабленным иммунитетом , например, у тех, кто перенес трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток или иным образом проходит иммуносупрессивную терапию. [15] Большинство зарегистрированных случаев были респираторными инфекциями, но были зарегистрированы случаи, связанные с сердцем, кожей, мозгом или кишечником, и инфекции могут быстро стать системными. [16] Хотя инфекция Coprinopsis cinerea встречается исключительно редко, ее трудно лечить, и она часто приводит к летальному исходу у этой уязвимой группы пациентов. Инфекция вызывается бесполым (не образующим грибы) анаморфом Coprinopsis cinerea , похожим на плесень , который раньше был известен как Hormographiella aspergillata и может быть описан под этим названием в клинической литературе. [17] [18]