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微生物的秘密语言

2019-01-24 11:35:55 • 来源：

社交微生物经常优先相互作用，有利于共享某些基因的那些微生物。然而，这种被称为“善意歧视”的行为的基础往往不清楚。一项新的研究揭示了一种所谓的“绿胡子”系统，它被真菌用来决定它是否应该接近附近的新个体并融合它。

微生物的秘密语言

这项新研究于4月14日在加州大学伯克利分校进行，并在开放存取期刊PLOS Biology上发表，该研究表明，丝状真菌粗糙脉孢菌使用一组高度不同的基因来区分“自我”和“非自我”。 “一段距离的细胞，并积极寻找那些受欢迎的细胞(那些相同的”种类“)。

这种歧视机制符合一种称为“绿胡子效应”的假设，这是理查德道金斯创造的一个名称，用于描述善意歧视演变的模型。根据这个系统，有机体必须获得三件事 - 一种任意的特性(“绿胡子”)，能够检测到其他人的绿胡子，以及倾向于优先对待这些绿胡子的人。

当疯狂脉孢菌(Neurospora crassa)的遗传上相同的无性孢子发芽(称为幼体)时，它们经历化学相互作用并最终细胞融合。“这些基因相同的细胞经历了对话，交替'倾听'和'说话'，这对于化学相互作用至关重要，”主要作者N. Louise Glass教授说。在这项研究中，研究人员检查了遗传上不同的幼体是如何交流的，他们惊讶地发现N. crassa种群属于离散的传播群体。

“似乎所有的菌株都说相同的基本真菌语言，但由于不同的方言，一些菌株无法相互理解，因此无法建立细胞融合所必需的通讯，”该研究的第一作者Jens Heller博士说。

来自同一通信组的Germlings在化学上相互吸引，但来自不同通信组的gerbings相互成长，以找到他们自己的通信类型的ger .. 作者随后在N. crassa群体中发现了一组特定的高度可变基因(称为“通信的决定因素”或doc基因)，这些基因介导了通信组的联系。

通过分析缺乏doc基因的菌株的通讯频率或与不同通讯组相关的doc基因的版本被“交换”，作者表明，doc基因的遗传差异对于确定“自我”身份是必要且充分的。虽然具有相同doc基因的遗传上不同的菌株显示高达95%的通信频率，但是在遗传上相同但仅在其doc基因的版本上不同的菌株以小于10%的频率进行通信。“对于我们来说，看到这种歧视系统的实际效果是多么令人着迷和惊喜，”Jens Heller博士说。这些数据表明，doc基因起着“绿胡子”基因的作用，通过积极寻找一种来参与调解长距离类型识别。

幼体之间的融合为N. crassa带来健身优势，例如更快速的殖民地建立。Heller博士说：“由于我们知道程序性细胞死亡可能是由于粗糙的不相容伙伴融合而造成的，因此在远处选择合适的伴侣可能很重要”。该研究的首席研究员格拉斯教授总结说：“我们的研究结果揭示了迄今为止在真菌交流中未被充分认识的复杂性。我们只是在这些神秘生物的交流和相互作用方面有所突破。”

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