Nhà sinh vật học Paul Rowley khám phá bí mật của nấm men sát thủ và thuốc diệt nấm thông minh

$config[ads_kvadrat] not found

Настя и папа играют на улице

Настя и папа играют на улице
Anonim

Những người yêu thích đồ ăn và thức uống ngon ở khắp mọi nơi sẽ ngạc nhiên khi biết rằng Saccharomyces cerevisiae - một loại nấm men cho phép lên men thơm ngon được tìm thấy trong các nhóm thực phẩm yêu thích của chúng tôi là bia, bánh mì và rượu vang - bị nhiễm virus mãn tính. Rất nhiều trong số họ. Trên thực tế, ngay cả một số nhà khoa học nghiên cứu đã dành sự nghiệp nghiên cứu sinh vật này cũng không biết gì về thực tế này, Paul Rowley, chuyên gia về nấm men và trợ lý giáo sư của Đại học Idaho nói.

Trong bất kỳ một tế bào nào, bạn có thể có tới chín loại vi-rút khác nhau lây nhiễm vào tế bào. Nghịch đảo.

Thật đáng ngạc nhiên, nhưng ở đó, không có gì phải lo lắng. Bia của bạn an toàn, và men isn thực sự bị bệnh. Vì vậy, rất ít người chú ý đến những virus này vì trong hầu hết các điều kiện, chúng không thể làm được điều đó. Không giống như các loại virut mà chúng tôi sử dụng nhiều hơn, chúng không sinh sản trong tế bào cho đến khi nó bùng phát và chết, cho phép chúng chuyển sang các vật chủ mới. Thay vào đó, chúng lây lan qua tế bào giới tính - khi hai tế bào nấm men đơn bội kết hợp với nhau làm một. Virus hoạt động tốt khi vật chủ của chúng hoạt động tốt, do đó các đặc điểm gây tổn hại đến môi trường vật chủ không nằm trong quá trình tiến hóa của chúng Chúng là STD siêu phổ biến và gần như hoàn toàn lành tính của thế giới nấm men - như herpes nếu thỉnh thoảng mụn rộp xâm nhập vào vết loét. và ung thư chết người.

Đây là một khuynh hướng: Trong một tình huống rất cụ thể, các virut chuyển từ lành tính sang hữu ích, thải ra các độc tố vô hại cho vật chủ bị nhiễm bệnh nhưng gây chết người cho một số nấm men và nấm khác, biến tế bào chủ thành một loại nấm men được gọi là nấm sát thủ.. Bằng cách xóa bỏ sự cạnh tranh, virus giúp chính nó - và do đó chính nó - thành công.

Đó là một hiện tượng kỳ quái, và một điều mà các nhà khoa học chưa hoàn toàn hiểu được. Nhưng nếu chúng ta có thể mở khóa những bí mật của các hệ thống men giết người này, nó có thể thay đổi thế giới, Rowley nói.

Về cơ bản, chúng tôi đánh bại vi khuẩn, thực sự, trong một khoảng thời gian ngắn, bằng kháng sinh; Chúng tôi không bao giờ đánh bại nấm, vì vậy, Rowley cho biết họ luôn luôn ở đó và họ luôn luôn có mặt trong cuộc tấn công vào mùa màng và sinh kế của chúng tôi. Hàng tỷ đô la hoa màu bị mất mỗi năm do nhiễm nấm trước thu hoạch, hoặc hư hỏng sau thu hoạch.

Bắt đầu từ các độc tố tự nhiên được tạo ra bởi các loại men giết người này, có thể phát triển penicillin của thế giới nấm, chỉ tốt hơn. Thay vì quét sạch tất cả các loại nấm trong môi trường, về mặt lý thuyết, những chất độc này có thể được thiết kế để nhắm mục tiêu rất cụ thể đến sinh vật gây ra vấn đề, trong khi để lại vi khuẩn đóng góp cho hệ sinh thái khỏe mạnh.

Hãy tưởng tượng những vũ khí hiệu quả và được nhắm mục tiêu chống lại bệnh cháy khoai tây, gây ra nạn đói qua châu Âu vào thế kỷ 19, hay bệnh hạt dẻ, đã giết chết cây hạt dẻ Mỹ đến gần tuyệt chủng trong thế kỷ 20. Ngày nay, bệnh nấm đã lan vào vương quốc động vật một cách chủ yếu, đe dọa ong, dơi và động vật lưỡng cư ở nhiều nơi trên thế giới bằng chính sự tồn tại của chúng. Hậu quả đối với hệ sinh thái, nguồn cung cấp thực phẩm và sức khỏe con người do những mất mát này là rất lớn.

Giấc mơ về thuốc diệt nấm thông minh nhắm vào các mối đe dọa này có thể đạt được trong suốt cuộc đời Rowley, ông nói. Nhưng trước tiên, các nhà khoa học phải thực hiện loại thí nghiệm cơ bản sẽ dẫn đến sự hiểu biết tốt hơn về cách thức hoạt động của nấm men sát thủ. Điều tuyệt vời về những chất độc này là chúng có nguồn gốc từ protein, có nghĩa là tất cả các thủ thuật của kỹ thuật di truyền có thể được sử dụng để thao túng và điều chỉnh chúng - một lợi thế nghiêm trọng.

Nhưng có một con đường dài để đi. Ở đây, cách thức thu hẹp một tập hợp các tình huống cần thiết để có được một loại men giết người để thể hiện đặc tính giết người của nó. Phải mất một loại men bị nhiễm một loại virus nhất định, và sau đó chính virus đó phải bị nhiễm một loại virus vệ tinh nhất định. Nó virut vệ tinh tạo ra độc tố, và không có tất cả các mảnh này theo thứ tự, bạn không có men giết người.

Để có men giết người, bạn cũng phải có một thứ để bị giết. Một độc tố nhất định sẽ chỉ hoạt động trên các sinh vật cụ thể - đôi khi ngay cả trong cùng một loài, chỉ một số chủng nhất định sẽ dễ bị tổn thương với hệ thống nấm men giết người nhất định và các nhà khoa học chưa chắc chắn tại sao, hoặc làm thế nào để phân biệt các chủng nhạy cảm với bất khả xâm phạm.

Bây giờ, nếu bạn có men sát thủ đúng, và men đích đúng, sẽ không có gì xảy ra trừ khi bạn có điều kiện môi trường phù hợp; các độc tố chỉ hoạt động trong một phạm vi hẹp của pH và nhiệt độ.

Nhưng, nếu bạn có được tất cả những điều này, điều kỳ diệu sẽ xảy ra. Rowley chứng minh điều này với các sinh viên và thế giới nói chung bằng cách phủ một đĩa petri bằng một lớp men mỏng, nhạy cảm với chất độc. Trên cùng, anh ta vẽ lên chủng nấm men sát thủ, giả sử, hình dạng icosah thờ cổ điển của một capsid virus. Khi văn hóa phát triển, nấm men giết người nên làm tốt và kìm hãm sự phát triển ở các khu vực lân cận. Môi trường được nhuộm bằng xanh methylen và tập trung ở những vùng chết tế bào, thể hiện trong một bức tranh rõ ràng chữ ký của một kẻ giết người.

Tôi thích nó, tôi nói Rowley. Các nhà khoa học thường không có khả năng thể hiện, trong đồ họa đẹp, những gì họ làm. Nó luôn luôn gel và chất lỏng không màu, và những thứ như thế. Nhưng đây thực sự là một xét nghiệm dựa trên tấm tuyệt đẹp mà chúng ta có thể được sử dụng để xem xét sự tương tác giữa virus và vật chủ.

Nó rất vui về khoa học, nhưng một ngày nào đó cũng có thể dẫn đến một cuộc cách mạng trong cách chúng ta quản lý nông nghiệp và môi trường. Trong tương lai, con người chúng ta thậm chí có thể vượt qua nỗi ám ảnh về khử trùng và kiểm soát, và thay vào đó chọn cách mời thế giới vi sinh vật vào, trang bị những công cụ tốt chống lại những kẻ xâm nhập khó chịu.

Những con Fungi và vi khuẩn, chúng luôn luôn tìm cách kháng thuốc; Nó chỉ là một sự thật, mà Rowley nói. Có rất nhiều cách mà nấm có thể trở nên kháng các chất độc này. Nhưng câu hỏi là, nếu chúng ta hiểu những cơ chế đó là gì, thì chúng ta cũng có thể chống lại chúng. Chúng ta có thể thông minh về cách chúng ta làm điều này.

$config[ads_kvadrat] not found