В новой обширной оценке бактериально-грибковых взаимодействий исследователи, использующие уникальную биоинформатику, обнаружили, что грибы являются носителями удивительного разнообразия бактерий, что делает бактериально-грибковые взаимодействия гораздо более распространенными и разнообразными, чем было известно ранее.
«До сих пор количество и разнообразие примеров бактериально-грибковых взаимодействий было довольно ограниченным», - сказал Аарон Робинсон, биолог из Лос-Аламосской национальной лаборатории и ведущий автор новой статьи с описанием исследования в журнале Nature's Communications Biology..«Предполагалось, что бактериально-грибковые ассоциации могут быть не такими уж распространенными. Но мы обнаружили множество разнообразных бактерий, которые, по-видимому, связаны с грибами, и мы часто обнаруживали эти ассоциации».
Исследование способствует новому пониманию грибкового бактериома, существования бактерий как внутри гриба-хозяина, так и в тесной связи с ним, открывая возможности для более глубокого изучения взаимодействий и связывая это исследование с такими вопросами, как экосистема. функционирование и воздействие изменения климата.
«Это отправная точка для изучения механизмов бактериально-грибковых взаимодействий на более глубоком уровне», - сказал Робинсон. «Это исследование будет ценным для понимания того, что позволяет бактериям связываться с грибами, и как наилучшим образом использовать это понимание для достижения целей лаборатории, Министерства энергетики и общества в целом. Понимание того, как эти организмы взаимодействуют друг с другом. и вносить свой вклад в более крупные системы очень ценно во всем, от моделирования таких вещей, как изменение климата, до социально полезной деятельности, такой как сельскохозяйственное или промышленное использование микробов."
Исследователи проверили в общей сложности 294 различных изолята грибов из четырех коллекций культур из Европы, Северной Америки и Южной Америки на наличие потенциальных бактериальных ассоциатов. Сотрудничество с Центром интегрированных нанотехнологий в Лос-Аламосе позволило исследователям визуально изучить некоторые из этих ассоциаций, используя методы флуоресцентной гибридизации in situ.
Эти исследования с помощью флуоресцентной микроскопии дополнили скрининг и подтвердили широко распространенное и изменчивое присутствие бактериальных ассоциатов среди различных грибковых изолятов и даже в гифах (грибковой ткани) одного грибкового хозяина.
В дополнение к скринингу коллекций культур исследовательская группа также проверила 408 проектов секвенирования генома грибов с портала MycoCosm, хранилища проектов генома грибов, разработанного и поддерживаемого Объединенным институтом генома Министерства энергетики.
Бактериальные сигнатуры были обнаружены в 79 процентах исследованных проектов генома грибов. Во многих случаях авторы восстанавливали полные или почти полные геномы этих бактериальных ассоциатов. Восстановление этих бактериальных геномов, ассоциированных с грибами, позволило провести сравнение между грибковыми и свободноживущими бактериями.
Из 702 изолятов грибов, исследованных исследовательской группой, бактериальные ассоциаты были обнаружены в 88 процентах - неожиданный уровень обнаружения по сравнению с предыдущими, более ограниченными исследованиями. Результаты проливают свет на сложность и разнообразие грибкового бактериома на древе жизни грибов.
Обзор исследования и описание различных ассоциаций грибков и бактерий открывают путь к более глубокому пониманию этих ассоциаций. Непрерывный анализ взаимодействий поможет более полному пониманию процессов микробиома окружающей среды, особенно вклада грибков и бактерий в круговорот питательных веществ, здоровье растений и моделирование климата.
В контексте меняющихся климатических условий понимание того, как бактериально-грибковые взаимодействия влияют на растения, животных и общее функционирование экосистемы в различных средах и при различных условиях, таких как засуха и потепление, также поможет прогнозировать и потенциально управлять воздействия этих взаимодействий.