فطر الكوبرينوبسيس سينيريا

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

فطر Coprinopsis cinerea هو نوع من الفطر ينتمي إلى عائلة Psathyrellaceae . يُعرف باسم فطر الغاق الرمادي ، وهو صالح للأكل ، ولكن يجب استخدامه فور جمعه. [ 2 ]

يُعدّ فطر Coprinopsis cinerea كائنًا نموذجيًا هامًا لدراسة الجنس وأنواع التزاوج في الفطريات ، ونمو الفطر، [ 3 ] وتطور تعدد الخلايا في الفطريات . نُشر تسلسل جينومه في عام 2010. [ 4 ] ويُعتبر كائنًا مناسبًا بشكل خاص لدراسة الانقسام الاختزالي ، نظرًا لتطوره الاختزالي المتزامن وطول طوره التمهيدي . [ 5 ]

بحث

المضادات الحيوية

اكتشف باحثون في عام 2014 بروتينًا تنتجه فطريات Coprinopsis cinerea يتمتع بخصائص مضادة حيوية. [ 6 ] يُعرف هذا البروتين باسم كوبسين ، وله تأثيرات مشابهة لمضادات حيوية أخرى غير بروتينية مشتقة عضويًا. وحتى الآن، لم يُحسم بعد ما إذا كان من الممكن تطوير أدوية مضادة حيوية للبشر والحيوانات الأخرى من هذا البروتين.

الاستزراع

يمكن زراعة فطر Coprinopsis cinerea على أوساط زراعية معقدة (مثل YMG، YMG/T) أو بسيطة (مثل وسط mKjalke)، صلبة أو سائلة، مع أو بدون تحريك، عند درجة حرارة 25  درجة مئوية أو عند درجة حرارة مثالية تبلغ 37  درجة مئوية. ويمكن زراعته في الظلام أو مع دورة ضوئية مدتها 12 ساعة/ظلام مدتها 12 ساعة. [ 7 ] [ 8 ]

السلالات

  • سلالة C. cinereus PG78 (A6B42، trp1.1؛1.6، pab1) هي سلالة أحادية النواة ذاتية التوافق من نوع AmutBmut، مع علامات غذائية تعتمد على التربتوفان وحمض بارا-أمينوبنزويك (تتطلب التربتوفان وحمض بارا-أمينوبنزويك). [ 9 ]

الجينوم

تم تسلسل سلالة Coprinopsis cinerea Okayama 7 (#130) بتغطية 10x في عام 2003. تم إصدار مراجعة ثالثة وأحدث لتسلسل سلالة Okayama 7 (#130) في عام 2010. يبلغ حجم جينومها الأحادي حوالي 37.5 ميجابايت. [ 10 ]

الاستنساخ الجزيئي

يمكن تحويل فطر Coprinopsis cinerea باستخدام الحمض النووي الخارجي عن طريق التحويل عندما يكون الفطر في طور البروتوبلاست. وقد وُجد أن تعطيل (عن طريق الإقصاء أو إسكات الجينات باستخدام تقنية RNAi) نظير الجين ku70 يزيد من استهداف الجينات عبر زيادة إعادة التركيب المتماثل. يمكن استخدام البروتوبلاستات المشتقة من فطر oidia أو من الغزل الفطري الخضري، إلا أن استهداف الجينات كان أعلى بنسبة 2% (استنادًا إلى التنميط الظاهري) عند استخدام الغزل الفطري الخضري. [ 7 ] [ 8 ] وبخلاف ذلك، يمكن استخدام إدخال نواقل تكاملية في مواقع غير طبيعية مع مناطق متماثلة صغيرة، ولكن غالبًا ما تكون كفاءة التحويل منخفضة. في السابق، كان من الممكن استخدام تقنية REMI (التكامل بوساطة إنزيمات التقييد) لإدخال الحمض النووي الخارجي في الكروموسوم لإنتاج سلالات طافرة. تعتمد هذه الطريقة على إدخال الحمض النووي الخارجي وإنزيمات التقييد في خلية البروتوبلاست، مما يسمح للإنزيمات بقطع الكروموسوم في مواقع محددة تتطابق مع المواقع المستخدمة لإنتاج الحمض النووي البلازميدي الخطي الحامل للجين المطلوب. بعد ذلك، تربط إنزيمات الخلية المضيفة مواقع القطع، وبالتالي تنتج حمضًا نوويًا خارجيًا غير متجانس متكاملًا. على الرغم من نجاح هذه الطريقة، إلا أن حدوث طفرات غير مرغوب فيها أمر وارد. [ 9 ] يمكن أيضًا إجراء الطفرات الكيميائية (العشوائية أيضًا). قد يشير اختيار النمط الظاهري المتمثل في عدم القدرة على الإثمار إلى أن الإدخال أدى إلى تعطيل جينات حيوية. عمومًا، يوفر إعادة التركيب المتماثل مزيدًا من الخصوصية عند إنشاء سلالة طافرة. اعتمادًا على الطفرة، يمكن استخدام علامات التغذية الذاتية (التي تتطلب إدخال الجين المفقود) أو التغذية الذاتية (عند التسبب في حذف جين أساسي) للاختيار.

الإنزيمات

من المعروف أن فطر Coprinopsis cinerea ينتج إنزيم اللاكاز ، وهو نوع من إنزيمات الفينول أوكسيداز. ينتج هذا الفطر أنواعًا مختلفة من اللاكاز نفسه، تُعرف باسم الإنزيمات المتماثلة. يمكن قياس نشاط اللاكاز باستخدام مخططات الزيموجرام (حيث يوجد ركيزة الإنزيم في هلام فاصل). في ظل ظروف الإجهاد، ودرجة الحرارة، والوسط، يزداد إفراز اللاكاز. على الرغم من أن النحاس عامل مساعد ضروري للاكاز، إلا أن إضافة النحاس وحدها لا تحفز إفرازه. [ 11 ] وقد تم مؤخرًا اكتشاف نظير لإنزيم TET (إنزيمات ثنائي الأكسجين الانتقالية من نوع Ten-Eleven)، وهو CcTET ، في فطر C. cinerea ، والذي قد يكون له آثار مهمة على الإنسان (أو الثدييات) مثل السرطان. يُعد مثيلة الحمض النووي أمرًا حيويًا في البشر، ويرتبط خلل وظيفته بالسرطان، وبالتالي، فإن دراسة تفاعلات المثيلة في غير الثدييات قد توفر فهمًا أفضل لتفاعلات المثيلة في الثدييات. [ 12 ]

التكاثر

تستطيع فطريات Coprinopsis cinerea استشعار الضوء الأزرق. وقد تم تحديد أن الجين Cc.wc-2 يشارك في استقبال الضوء الأزرق. [ 7 ] ويحدث استطالة السيقان (استطالة دون نضج القبعة) عند زراعتها في الظلام. [ 13 ]

الانقسام الاختزالي

يُعدّ فطر Coprinopsis cinerea نموذجًا مثاليًا لدراسة الانقسام الاختزالي، إذ يتقدّم هذا الانقسام بشكل متزامن في حوالي 10 ملايين خلية داخل كل قبعة فطر. [ 14 ] الانقسام الاختزالي عملية انقسام خلوي متخصصة، تحدث في الخلايا ثنائية المجموعة الكروموسومية، حيث تتم دورة واحدة من تضاعف الحمض النووي، تليها دورتان من الانقسام لإنتاج أربع نوى ابنة أحادية المجموعة الكروموسومية. خلال الانقسام الاختزالي، تتزاوج الكروموسومات المتماثلة وتخضع لعملية إصلاح الحمض النووي، حيث يُزال التلف ويُعاد تركيب المعلومات الوراثية. درس بيرنز وآخرون [ 14 ] التعبير الجيني للجينات المشاركة في عملية الانقسام الاختزالي التي تستغرق 15 ساعة، بدءًا من المراحل الزمنية السابقة لاندماج النوى أحادية المجموعة الكروموسومية الذي يُشكّل الزيجوت ثنائي المجموعة الكروموسومية، وصولًا إلى التكوين النهائي للمنتجات الأربعة أحادية المجموعة الكروموسومية. قارن الباحثون التعبير الجيني لبعض الجينات في فطر C. cinerea بالتعبير الجيني للجينات المماثلة (الجينات المتماثلة) في نوعين آخرين ( Saccharomyces cerevisiae و Schizosaccharomyces pombe ) اللذين انفصل عنهما C. cinerea تطوريًا قبل 500 إلى 900 مليون سنة. ووجدوا أن التعبير الجيني لبعض الجينات يبدأ أو يتوقف في نفس المرحلة في C. cinerea كما في النوعين الآخرين. كما وجدوا أن الجينات التي يُعتقد أنها تشارك تحديدًا في عملية الانقسام الاختزالي أكثر حفظًا في نمط تعبيرها من الجينات غير المشاركة في الانقسام الاختزالي. تشير هذه النتائج إلى حفظ قديم لعملية الانقسام الاختزالي.

الأمراض البشرية

يُعدّ فطر Coprinopsis cinerea غير ضار بصحة الإنسان والحيوان في الظروف الطبيعية. مع ذلك، قد يُسبب هذا الفطر عدوى انتهازية ( فطريات ) لدى المرضى الذين يعانون من نقص المناعة ، مثل أولئك الذين خضعوا لزراعة الخلايا الجذعية المكونة للدم أو يتلقون علاجًا مثبطًا للمناعة. [ 15 ] معظم الحالات المُبلغ عنها كانت عدوى تنفسية، ولكن سُجّلت أيضًا حالات إصابة بالقلب أو الجلد أو الدماغ أو الأمعاء، وقد تنتشر العدوى بسرعة في جميع أنحاء الجسم. [ 16 ] على الرغم من ندرتها الشديدة، إلا أن عدوى Coprinopsis cinerea صعبة العلاج وغالبًا ما تكون قاتلة لدى هذه الفئة من المرضى المعرضين للخطر. تُسبب هذه العدوى الطور اللاجنسي (غير المُكوّن للفطر) الشبيه بالعفن من فطر Coprinopsis cinerea ، والذي كان يُعرف سابقًا باسم Hormographiella aspergillata ، وقد يُوصف بهذا الاسم في المراجع الطبية. [ 17 ] [ 18 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ " Coprinopsis cinerea (Schaeff.) Redhead, Vilgalys & Moncalvo 2001" . MycoBank . الرابطة الدولية لعلم الفطريات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2011 .
  2. ↑ ماكنايت، في. بي.، وماكنايت، ك. هـ. (1987). دليل ميداني للفطر: أمريكا الشمالية . أدلة بيترسون الميدانية. بوسطن، ماساتشوستس: هوتون ميفلين. ص 277. ISBN  978-0-395-91090-0.
  3. ↑ كويس، يو (2000). " تاريخ الحياة والعمليات التطورية في الفطر البازيدي Coprinus cinereus" . مراجعات علم الأحياء الدقيقة والبيولوجيا الجزيئية . 64 (2): 316-353 . doi : 10.1128/MMBR.64.2.316-353.2000 . PMC 98996. PMID 10839819 .  
  4. ↑ ستاييتش جيه إي، ويلك إس كيه، أهرن دي، وآخرون (29 يونيو 2010). "رؤى حول تطور الفطريات متعددة الخلايا من الكروموسومات المُجمَّعة لفطر كوبْرينوبسيس سينيريا ( كوبْرينوس سينيريوس )" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 107 ( 26): 11889-11894 . doi : 10.1073/pnas.1003391107 . PMC 2900686. PMID 20547848 .   
  5. ↑ بيرنز سي، ستاييتش جيه إي، ريشتشتاينر إيه، وآخرون (2010). "تحليل الفطر البازيدي Coprinopsis cinerea يكشف عن الحفاظ على برنامج التعبير الميوزي الأساسي على مدى نصف مليار سنة من التطور" . PLOS Genetics . 6 (9) e1001135. doi : 10.1371/journal.pgen.1001135 . PMC 2944786. PMID 20885784 .   
  6. ↑ "مضاد حيوي جديد في فطر ينمو على روث الخيل" . 7 نوفمبر 2014.
  7. 1 2 3 استهداف الجينات بكفاءة في طفرات ΔCc.ku70 أو ΔCc.lig4 من الفطر الفطري Coprinopsis cinerea.
  8. 1 2 Lcc1 و Lcc5 هما اللاكازات الرئيسية التي يتم إفرازها في المزارع السائلة لسلالات Coprinopsis cinerea
  9. 1 2 دمج الحمض النووي بوساطة إنزيمات التقييد في فطر Coprinus cinereus
  10. ↑ "مشروع جينوم فطر Coprinopsis cinerea" . 15 مايو 2015.
  11. ↑ يُعدّ كل من Lcc1 و Lcc5 من اللاكازات الرئيسية التي يتم إفرازها في المزارع السائلة لسلالات Coprinopsis cinerea.
  12. ↑ بروتين متماثل لـ TET من فطر Coprinopsis cinerea (CcTET) يحول 5-ميثيل سيتوزين بيوكيميائياً إلى 5-هيدروكسي ميثيل سيتوزين، و5-فورميل سيتوزين، و5-كربوكسي سيتوزين
  13. ↑ دورة الحياة والعمليات التطورية في الفطر البازيديوميسيتي Coprinus cinereus
  14. 1 2 بيرنز سي، ستاييتش جيه إي، ريختشتاينر إيه، كاسيلتون إل، هانلون إس إي، ويلك إس كيه، سافيتسكي أو بي، جاثمان إيه سي، ليلي دبليو دبليو، ليب جيه دي، زولان إم إي، بوكيلا بي جيه (سبتمبر 2010). " تحليل الفطر البازيدي Coprinopsis cinerea يكشف عن الحفاظ على برنامج التعبير الميوزي الأساسي على مدى نصف مليار سنة من التطور" . PLOS Genet . 6 (9) e1001135. doi : 10.1371/journal.pgen.1001135 . PMC 2944786. PMID 20885784 .  
  15. ↑ بوجيك م، ويلينجر ب، راث ت، توبوديك س، ثالهمر ف، بوم أ، ميترباور م، شولنبرج أ، وورر س، كالهس ب، رابيتش و. عدوى جلدية ورئوية مميتة ناجمة عن فطر هيرموغرافيلا أسبرجيلاتا لدى مريض مصاب بسرطان الدم: تقرير حالة ومراجعة للأدبيات. الفطريات. نوفمبر 2013؛ 56(6): 687-9.
  16. ↑ كوريا-مارتينيز سي، برينتروب أ، هيس ك، بيكر ك، غرول أه، شومبورغ ف. أول وصف لعدوى موضعية بالفطر Coprinopsis cinerea تصيب الجلد والأنسجة الرخوة. ميكروبات جديدة وعدوى جديدة. 1 يناير 2018؛ 21: 102-4.
  17. ↑ بوجيك م، ويلينجر ب، راث ت، توبوديك س، ثالهمر ف، بوم أ، ميترباور م، شولنبرج أ، وورر س، كالهس ب، رابيتش و. عدوى جلدية ورئوية مميتة ناجمة عن فطر هيرموغرافيلا أسبرجيلاتا لدى مريض مصاب بسرطان الدم: تقرير حالة ومراجعة للأدبيات. الفطريات. نوفمبر 2013؛ 56(6): 687-9.
  18. ↑ كوريا-مارتينيز سي، برينتروب أ، هيس ك، بيكر ك، غرول أه، شومبورغ ف. أول وصف لعدوى موضعية بالفطر Coprinopsis cinerea تصيب الجلد والأنسجة الرخوة. ميكروبات جديدة وعدوى جديدة. 1 يناير 2018؛ 21: 102-4.