Paul Rowley biológus feltárja a gyilkos élesztő és az intelligens gombaölő szerek titkait

A jó ételek és italok szerelmesei mindenhol meglepődnek, hogy ezt megtudják Saccharomyces cerevisiae - egy élesztőfaj, amely lehetővé teszi a sör, kenyér és bor kedvenc ételcsoportjaiban megtalálható finom erjedést - krónikusan vírusokkal fertőzött. Rengeteg. Sőt, még néhány kutató, aki a szervezetet tanulmányozta, nem veszik figyelembe ezt a tényt, mondja Paul Rowley, az Idaho-i Egyetem élesztővírus-szakértője és docense.

„Bármelyik cellában akár kilenc különböző típusú vírust is megfertőzhet a cellában” - mondja fordítottja.

Meglepő, de semmi sem aggódik. A sör biztonságos, és az élesztő nem igazán beteg. Szóval kevés ember figyeli ezeket a vírusokat, mert a legtöbb körülmények között nem tesznek mindent. Ellentétben a régebbi vírusokkal, nem reprodukálnak egy sejten belül, amíg el nem törik és meghal, így lehetővé teszi számukra, hogy továbblépjenek az új házigazdákra. Ehelyett elterjednek a sejtek között - amikor két haploid élesztősejt egybe kerül. A vírusok jól teljesülnek, ha a gazdájuk jól működik, így a gazdaszervezetet károsító tulajdonságok nem az evolúciójukban. Az élesztővilág szuper gyakori és szinte teljesen jóindulatú STD-jei, mint a herpesz, ha a herpesz nem válik viszkető sebekre. és halálos rákok.

Itt van a csavar: Egy nagyon konkrét körülmények között a vírusok jóindulatúak és segítőkészek, olyan toxinokat bocsátanak ki, amelyek ártalmatlanok a fertőzött gazdára, de halálosak más élesztőkre és gombákra, a gazdasejtet úgynevezett „gyilkos élesztővé” alakítva. ”A verseny megszüntetésével a vírus segít önmagában - és így maga is - sikeresen.

Ez egy furcsa jelenség, és a tudósok még nem teljesen megértették. De ha kinyitnánk e gyilkos élesztő rendszerek titkait, megváltoztathatja a világot, mondja Rowley.

„Lényegében„ rövid ideig ”antibiotikumokkal baktériumokat verünk; soha soha nem gyilkoltuk meg a gombákat ”- mondja Rowley„ Mindig ott voltak, és mindig is elterjedtek a növények és a megélhetésünk támadásában. A gombás fertőzés előtti betakarítás vagy a betakarítás utáni romlás miatt évente milliárd dollárt veszítenek.

A gyilkos élesztő által termelt, természetben előforduló toxinoktól kezdve a gombás világ penicillinjét csak jobb állapotban lehet kialakítani. Ahelyett, hogy a környezetben mindenféle gomba törlődne, ezeket a toxinokat elméletileg úgy tervezték meg, hogy azok kifejezetten a problémát okozó szervezetre irányuljanak, miközben a mikrobák hozzájárulnak az egészséges ökoszisztéma sérüléséhez.

Képzeld el, hogy hatékony és célzott fegyverek vannak a burgonyatörés ellen, amelyek Európában terjesztik az éhínséget a 19. században, vagy a gesztenyefenyő, amely megölte az amerikai gesztenyefát a XX. Manapság a gombás megbetegedés jelentősen terjedt az állatvilágba, fenyegetve a méheket, denevéreket és kétéltűeket a világ számos részén, már létezésükkel. Ezeknek a veszteségeknek a következményei az ökoszisztémákra, az élelmiszerellátásra és az emberi egészségre óriásiek.

Rowley élettartama alatt az intelligens fungicidek elleni küzdelem áldozata érhető el. Először is, a tudósoknak meg kell tenniük az alapvető kísérletezéseket, amelyek jobb megértéséhez vezetnek a gyilkos élesztők működéséhez. Ezeknek a toxinoknak a ragyogó dolog az, hogy fehérje-alapúak, ami azt jelenti, hogy a géntechnológia minden trükkje felhasználható ezek manipulálására és adaptálására - komoly előny.

De van egy hosszú út. Íme, milyen szűk körülményre van szükség ahhoz, hogy egy gyilkos élesztő gyilkos karakterét mutassa. Olyan élesztőt vesz igénybe, amely egy bizonyos vírussal fertőzött, majd a vírusnak meg kell fertőznie egy bizonyos műholdvírussal. Ez az a műholdvírus, amely a toxint termeli, és ezeknek a daraboknak minden rendje nélkül nincs gyilkos élesztő.

Annak érdekében, hogy gyilkos élesztő legyen, meg kell ölnie egy dologot is. Egy adott toxin csak bizonyos organizmusokon fog működni - néha még ugyanazon fajon belül is csak bizonyos törzsek lesznek érzékenyek az adott gyilkos élesztő rendszerre, és a tudósok még nem tudják, hogy miért van ez, vagy hogy hogyan tudjuk szétválasztani az érzékeny törzseket a sebezhetetlen.

Most, ha megvan a megfelelő gyilkos élesztő, és a megfelelő célzott élesztő, semmi sem fog történni, kivéve, ha a megfelelő környezeti feltételek vannak; a toxinok csak a pH és a hőmérséklet szűk tartományában működnek.

De ha ezt a jogot megkapja, a varázslat megtörténik. Rowley ezt megmutatja a diákoknak és a világnak, ha egy petri-csészét egy vékony réteg, az élesztő törzsével fed le, amely érzékeny a toxinra. Ráadásul a vírusos kapszid klasszikus ikozaéderes alakjában a gyilkos élesztő törzsre fest. Ahogy a kultúra fejlődik, a gyilkos élesztőknek jól kell működniük, és gátolniuk kell a növekedést a közeli területeken. A tápközeget metilénkékkel festjük, és a sejthalál régióiban koncentráljuk, világos képet mutatva egy gyilkos aláírásáról.

- Szeretem - mondta Rowley. „Gyakran a tudósok nem képesek igazán megmutatni, milyen szép grafikában. Mindig gélek és színtelen folyadékok, és ilyesmi. De ez valójában egy szép lemezalapú vizsgálat, amit fel lehet használni arra, hogy megvizsgáljuk a vírus és a gazdaszervezet közötti kölcsönhatást.

Ez szórakoztató tudomány, de egy nap is forradalomhoz vezethet a mezőgazdaság és a környezet kezelése terén. A jövőben az embereket akár a sterilizációval és az ellenőrzéssel szembeni megszállottságunkra is átjuthatjuk, és inkább a mikrobiális világot meghívjuk, jó eszközökkel fegyverezve a csúnya behatolókkal szemben.

„Gombák és baktériumok, mindig meg fogják találni az ellenálló képességet; ez csak egy tény ”- mondja Rowley. „Sokféle módon lehet, hogy a gombák rezisztensek legyenek a toxinokkal szemben. De a kérdés az, hogy ha megértjük, hogy ezek a mechanizmusok vannak, akkor is leküzdhetjük őket. Okosak vagyunk arról, hogyan csináljuk ezt.