ASPERGILLUS TERREUS: TAKSONOMIA, MORFOLOGIA I CYKL ŻYCIOWY - BIOLOGIA - 2025

Aspergillus terreus to gatunek grzyba, który wytwarza szkodliwe dla ludzi metabolity wtórne, takie jak patulina, cytrynina i gliotoksyny. Znana jest z refrakcji na terapię amfoterycyną B. Może być patogenem oportunistycznym wywołującym inwazyjną aspergilozę płucną u pacjentów z immunosupresją.

A. terreus jest również używany do metabolizowania „lowastatyny”, związku stosowanego w przemyśle farmaceutycznym do regulowania poziomu cholesterolu. Wytwarza również korzystne wtórne metabolity, takie jak terreina, inhibitor melanogenezy, asperfuranon i cyklosporyna A, które są stosowane jako leki immunosupresyjne.

Kolonia Aspergillus terreus na agarze z różem bengalskim. Medmyco w angielskiej Wikipedii, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Nawet niektóre szczepy są wykorzystywane do produkcji kwasów organicznych, itakonowych i itwinowych w procesie fermentacji.

Identyfikacja taksonomiczna A. terreus

Rodzaj Aspergillus, do którego należy A. terreus, przeszedł szeroko zakrojone badania taksonomiczne w oparciu o jego genomowe DNA. Wiele z tych badań koncentrowało się na określonych grupach (gatunek, sekcja i podrodzaj).

A. terreus należy do podrodzaju Nidulantes sekcji Terrei. Wraz z postępem w badaniach biologii molekularnej stwierdzono, że istnieje zmienność genetyczna, która umożliwia rozróżnienie szczepów tego samego gatunku na podstawie wzorów białek.

Morfologia

Z morfologicznego punktu widzenia A. terreus jest grzybem strzępkowym, podobnie jak gatunki z rodzaju Aspergillus.

Makroskopowo

Makroskopowo grzyb można scharakteryzować na specjalistycznych podłożach hodowlanych lub na podłożach, na których rośnie. Pożywką hodowlaną używaną w laboratorium do sadzenia grzyba jest pożywka CYA (ekstrakt drożdżowy i agar Czapek) i pożywka MEA (agar z ekstraktem słodowym), umożliwiające obserwację kolonii, koloru, średnicy, a nawet tworzenia się struktur. rozmnażanie lub odporność, w zależności od warunków i czasu inkubacji.

A. terreus na podłożu CYA jest kolonią kolistą (o średnicy 30-65 mm) o aksamitnej lub wełnistej teksturze, płaską lub z promieniowymi rowkami, z białą grzybnią.

Kolor może wahać się od cynamonowo-brązowego do żółtawo-brązowego, ale patrząc na odwrotną stronę płytki hodowlanej można go dostrzec jako żółty, złoty lub brązowy, a czasami z żółtym, rozpraszającym się pigmentem w podłożu.

Jeśli pożywką jest MEA, kolonie są rzadkie, miąższowe lub od bladopomarańczowego do pomarańczowo-szarego, z ledwo widoczną białą grzybnią. Patrząc na odwrotną stronę płytki, kolonie są widoczne z żółtawym odcieniem.

Mikroskopowo

Mikroskopowo, podobnie jak wszystkie gatunki z rodzaju Aspergillus, posiada wyspecjalizowane strzępki zwane konidioforami, na których rozwijają się komórki konidiogenne tworzące konidia lub bezpłciowe zarodniki grzyba.

Konidiofor tworzą trzy dobrze zróżnicowane struktury; pęcherzyk, trzon i komórka stopy, która łączy się z resztą strzępek. Na pęcherzyku utworzą się komórki konidiogenne, zwane fialidami, iw zależności od gatunku, między pęcherzykami a fialidami rozwijają się inne komórki, zwane métulami.

A. terreus tworzy konidiofory z główkami konidialnymi w zwartych kolumnach, z kulistymi lub subglobowatymi pęcherzykami o szerokości 12-20 µm. Trzon jest szklisty i może mieć różną długość od 100 do 250 µm.

Posiada nasady (tzw. Główki konidialne dwusoczewkowe) o wymiarach 5-7 µm x 2-3 µm i fialidy 7 µm x 1,5 - 2,5 µm. Konidia gładkie, kuliste lub subglobose są małe w porównaniu z innymi gatunkami Aspergillus i mogą mierzyć 2-2,5 µm.

Rysunek 1. Schemat budowy konidioforu Aspergillus terreus.

Wraz z postępem w biologii molekularnej i technikach sekwencjonowania, obecnie identyfikacja gatunków grzybów jest ułatwiona dzięki zastosowaniu markerów molekularnych, które umożliwiają badanie szczepów danego gatunku. Obecnie kod kreskowy wielu grzybów to regiony dystansowe rybosomalnego DNA.

Cykl biologiczny

Można zidentyfikować fazę seksualną i fazę bezpłciową. Kiedy zarodnik osiągnie idealny substrat, do rozwoju strzępek potrzeba około 20 godzin.

W sprzyjających warunkach, takich jak dobre napowietrzenie i nasłonecznienie, strzępki zaczynają się różnicować, pogrubiając część ściany komórkowej, z której wyłania się konidiofor.

Spowoduje to rozwój konidiów, które zostaną rozproszone przez wiatr, wznawiając cykl życiowy grzyba. Jeśli warunki nie sprzyjają rozwojowi wegetatywnemu, takie jak długie godziny ciemności, może rozwinąć się faza płciowa grzyba.

W fazie płciowej rozwijają się primordia komórkowe, które dają początek globalnej strukturze zwanej cleistothecia. Wewnątrz znajdują się worki, w których rozwiną się askospory. Są to zarodniki, które w sprzyjających warunkach i na odpowiednim podłożu wytworzą strzępki, wznawiając cykl życiowy grzyba.

Bibliografia

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. i Frisvad JC. 2014. Filogeneza, Identyfikacja i nazewnictwo rodzaju Aspergillus. Studys in Mycology 78: 141-173.
2. Obejmuje Mª L. 2000. Taksonomia i identyfikacja gatunków zaangażowanych w aspergilozę szpitalną. Rev Iberoam Micol 2000; 17: S79-S84.
3. Hee-Soo P., Sang-Cheol J., Kap-Hoon H., Seung-Beom H. i Jae-Hyuk Y. 2017. Rozdział trzeci. Różnorodność, zastosowania i biologia syntetyczna grzybów Aspergillus o znaczeniu przemysłowym. Postępy w mikrobiologii 100: 161–201.
4. Rodrigues AC 2016. Rozdział 6. Wtórny metabolizm i przeciwdrobnoustrojowe metabolity Aspergillus. W: Nowe i przyszłe osiągnięcia w biotechnologii drobnoustrojów i bioinżynierii. P 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. i Frisvad JC 2014. Filogeneza, identyfikacja i nazewnictwo rodzaju Aspergillus. Studies in Mycology 78: 141-173.
6. Arunmonzhi BS 2009. Kompleks Aspergillus terreus. Medical Mycology 47: (Suplement 1), S42-S46.
7. Narasimhan B. i Madhivathani A. 2010. Zmienność genetyczna Aspergillus terreus z suszonych winogron metodą RAPD-PCR. Advances in Bioscience and Biotechnology 1: 345-353 ABB.
8. Bayram Ö., Braus GH, Fischer R. i Rodriguez-Romero J. 2010. Przegląd Spotlight on Aspergillus nidulans photensory systems. Fungal Genetics and Biology 47: 900–908.