ASPERGILLUS TERREUS: ТАКСОНОМИЯ, МОРФОЛОГИЯ И ЖИЗНЕН ЦИКЪЛ - БИОЛОГИЯ - 2025

Aspergillus terreus е вид гъбички, които произвеждат вторични метаболити като патулин, цитринин и глитоксини, които са вредни за хората. Известно е със своята рефрактерност към терапията с амфотерицин В. Може да е опортюнистичен патоген, причиняващ инвазивна белодробна аспергилоза при имуносупресивни пациенти.

A. terreus се използва и за метаболизиране на "ловастатин", съединение, използвано във фармацевтичната индустрия за регулиране на нивата на холестерола. Освен това той произвежда полезни вторични метаболити като терреин, инхибитор на меланогенезата, асперфуранон и циклоспорин А, които се използват като имуносупресивни лекарства.

Колония на Aspergillus terreus на роза Бенгалски агар. Medmyco в английската Wikipedia, чрез Wikimedia Commons

Дори някои щамове се използват за производството на органични киселини, итаконови киселини и итартаринови киселини чрез ферментационни процеси.

Таксономична идентификация на A. terreus

Родът Aspergillus, към който принадлежи A. terreus, е претърпял обширни таксономични изследвания въз основа на своята геномна ДНК. Много от тези изследвания са фокусирани върху конкретни групи (видове, секция и подрод).

A. terreus принадлежи към породът Nidulantes от секцията Terrei. С напредъка в изследванията на молекулярната биология беше установено, че има генетична променливост, която може да различи щамове от същия вид по протеинови модели.

морфология

Морфологично A. terreus е нишковидна гъбичка, както и видовете от рода Aspergillus.

Макроскопски

Макроскопски гъбата може да се характеризира на специализирани културни среди или на субстратите, където расте. Културна среда, използвана в лабораторията за посев на гъбата, е среда CYA (екстракт от дрожди Agar и Czapek) и MEA среда (малцов екстракт от агар), позволяваща наблюдението на колонията, цвета, диаметъра и дори образуването на структури възпроизвеждане или устойчивост, в зависимост от условията и времето на инкубация.

A. terreus, върху среда CYA, се наблюдава като кръгла колония (с диаметър 30-65 mm) с кадифена или вълниста текстура, плоска или с радиални канали, с бял мицел.

Цветът може да варира от канелено кафяв до жълтеникавокафяв, но когато се гледа отзад на плочата за култура, той може да се разглежда като жълт, златист или кафяв и понякога с жълт дифузен пигмент в средата.

Ако средата е MEA, колониите са оскъдни, плътски или бледо оранжеви до оранжево-сиви, с едва забележим бял мицел. Когато погледнете обратната страна на плочата, колониите се виждат с жълтеникави тонове.

Под микроскоп

Микроскопски, като всички видове от рода Aspergillus, той има специализирани хифи, наречени conidiophores, върху които ще се развият конидиогенните клетки, които ще образуват конидии или асексуални спори на гъбата.

Конидиофорът се формира от три добре диференцирани структури; везикулата, стипта и клетката на стъпалото, които се свързват с останалата част от хифите. Конидиогенните клетки, наречени фиалиди, ще се образуват върху везикулата и в зависимост от вида се развиват други клетки между везикулите и фиалидите, наречени метули.

A. terreus образува конидиофори с конидиални глави в компактни колони, със сферични или субглобозни везикули, с размери 12-20 µm широчина. Стилът е хиалин и може да варира по дължина от 100-250 цт.

Разполага с метули (известни като бисериални конидиални глави) с размери вариращи от 5-7 µm x 2-3 µm и фиалиди от 7 µm x 1,5 - 2,5 µm. Гладките, кълбовидни или субглобозни конидии са малки в сравнение с други видове Aspergillus и могат да измерят 2-2,5 µm.

Фигура 1. Схема на структура на конидиофор на Aspergillus terreus.

С напредването на молекулярната биология и техники за секвениране днес идентифицирането на гъбичните видове се улеснява чрез използването на молекулярни маркери, които позволяват изследването на щамовете на даден вид. Понастоящем баркодът на много гъби е раздалечените участъци на рибозомната ДНК.

Биологичен цикъл

Може да се идентифицират сексуална фаза и асексуална фаза. Когато спора достигне идеалния субстрат, е необходима фаза от приблизително 20 часа, за да се развият хифите.

Ако условията са благоприятни, като добра аерация и слънчева светлина, хифите започват да се диференцират, удебелявайки част от клетъчната стена, от която ще излезе конидиофорът.

Това ще развие конидиите, които ще бъдат разпръснати от вятъра, рестартирайки жизнения цикъл на гъбата. Ако условията не са благоприятни за вегетативно развитие, като дълги часове на тъмнина, сексуалната фаза на гъбата може да се развие.

В половата фаза се развиват клетъчни примордии, които пораждат дълбока структура, наречена клестотеция. Вътре са аските, където ще се развият аскоспорите. Това са спорите, които при благоприятни условия и върху подходящ субстрат ще развият хифи, рестартирайки жизнения цикъл на гъбата.

Препратки

1. Samson RA, Visagie CM, Houbraken J., Hong S.-B., Hubka V., Klaassen CHW, Perrone G., Seifert KA, Susca A., Tanney JB, Varga J., Kocsub S., Szigeti G., Yaguchi T. и Frisvad JC. 2014. Филогения, идентификация и номенклатура на рода Aspergillus. Проучвания по микология 78: 141-173.
2. Той обхваща Mª L. 2000. Таксономия и идентификация на видове, участващи в нозокомиална аспергилоза. Rev Iberoam Micol 2000; 17: S79-S84.
3. Hee-Soo P., Sang-Cheol J., Kap-Hoon H., Seung-Beom H. и Jae-Hyuk Y. 2017. Трета глава. Разнообразие, приложения и синтетична биология на индустриално важните гъби Aspergillus. Напредък в микробиологията 100: 161-201.
4. Rodrigues AC 2016. Глава 6. Вторичен метаболизъм и антимикробни метаболити на Aspergillus. В: Нови и бъдещи развития в микробната биотехнология и биоинженеринг. Р 81-90.
5. Samson RA, Visagie CM, Houbraken S., Hong B., Hubka V., Klaassen CHW, Perrone G., Seifert KA, Susca A., Tanney JB, Verga J., Kocsubé S., Szigeti G., Yaguchi T. и Frisvad JC 2014. Филогения, идентификация и номенклатура на рода Aspergillus. Проучвания по микология 78: 141-173.
6. Arunmonzhi BS 2009. Aspergillus terreus комплекс. Медицинска микология 47: (допълнение 1), S42-S46.
7. Narasimhan B. и Madhivathani A. 2010. Генетична вариабилност на Aspergillus terreus от сушено грозде, използвайки RAPD-PCR. Напредък в биологията и биотехнологиите 1: 345-353 ABB.
8. Bayram Ö., Braus GH, Fischer R. и Rodriguez-Romero J. 2010. Преглед на прожекторите върху фотосензорните системи Aspergillus nidulans. Гъбична генетика и биология 47: 900-908.