在第15届欧洲会议上真菌遗传未来的科学家

真菌生物学和生物技术目前已邀请青年科学家若干年时间来分享见解他们的研究。由杂志的编辑提名的独立裁判选定的海报介绍从第15届欧洲会议上真菌遗传。在这篇博客中,我们从安娜Tiley,加扬阿贝辛哈,丹妮尔韦弗和Laszlo Mozsik听到他们的工作。

调查生物钟Zymoseptoria小麦- 安娜Tiley

一个面向全球小麦产量的最大威胁是疾病,“小麦壳针孢斑病”,它是由真菌引起的Zymoseptoria小麦。仅在欧洲,小麦Z.负责达€7亿值得小麦产量损失每年,据估计每年的总使用量的杀真菌剂的70%是针对它的。小麦Z.能迅速发展性领域等新的管理战略,迫切需要。

生物钟是其通过环境信号夹带分子机械,如光线和温度,并且其调节键的生命过程。这个项目的目的是了解生物钟是否调节致病性和发展小麦Z.

小麦Z.负责高达€7亿身价的小麦产量损失每年,和年度总杀菌剂用量的大约70%是反对的,与性的带来的风险。

我们的初步结果表明,小麦Z.能够检测出光,并且该信号影响的营养生长。因此,我们假设,光可以是主输入其调节病原体的昼夜节律钟。

在模型木耳Neurosopora霉,昼夜节律钟由三个基因编码白领-1WC-1白领-2WC-2频率FRQ。我们的生物信息学分析鉴定了它们的同源性小麦Z.给这三位粗糙脉孢菌基因,这些被指定ztwco-1,ztwco -2-ztfrq。酵母双杂交分析表明,ZTWCO-2和ZTWCO-2蛋白相互作用;其结果也类似于从观察粗糙脉孢菌。

小麦小麦壳针孢斑病的症状,由真菌引起的小麦Zymoseptoria。图片来源:安娜Tiley

为了了解已知的生物钟基因的作用Z.小麦,我们产生了删除突变体。迄今为止,我们的研究结果表明,这些候选基因中的一些缺失会导致营养生长缺陷,但突变体仍然能够感染小麦宿主。

这是生物钟的第一次深入研究小麦Z.,我们的发现为未来的调查开辟了多种途径。本研究的长期目标是为未来的防治策略提供参考Z.小麦,如杀真菌剂的应用和新的目标的识别以供将来杀菌剂屏幕的定时。

安娜Tiley是爱尔兰博士后的总部设在农业与食品科学在都柏林大学,爱尔兰学院的政府。她毕业于牛津大学生物科学学士学位,并从布里斯托尔大学的分子植物病理学博士学位。安娜有7年多的经验与小麦病原体工作Zymoseptoria小麦和她的研究重点发展和致病性的该物种的遗传基础上。在Twitter上关注@tileyanna


探索真菌和细菌之间相互作用的多样性-加扬·阿比辛赫

我对环境中不同的微生物物种如何建立不同的分子相互作用模式而着迷。这导致了复杂微生物群落的形成,它们对生物地球化学循环、生物技术和维持生态系统做出了卓越的贡献。

我们集团在筑波大学,竹夫教授的指导下,转向,考虑互惠的环境中的微生物群落的方面。

细菌-真菌相互作用对于理解与农业、医学和环境密切相关的微生物生态系统至关重要。

目前,我们的重点是真菌和细菌,它们构成了整个土壤生物量的很大一部分。细菌-真菌相互作用对于理解与农业、医学和环境密切相关的微生物生态系统至关重要。

它公知的是微生物相互作用促进隐蔽生物合成途径的活化,从而导致生产次级代谢产物的。这些代谢物不仅具有防御功能,而且转向细胞间通信和其他互动的动态。然而,大多数的基于微生物的动力学研究中使用了单一种植。

共培养已被证明是一种有效的方法,以本质内微生物相互作用之间存在模拟的条件。因此,这种方法可能潜在地方便生产新型抗微生物剂,以及作为促进分子。

再加上中田Kuchira我们能够表征丝状真菌之间的互惠关系曲霉属真菌nidulans和革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌(目前正在审查)。我们的研究为它们的空间和代谢相互作用提供了证据,促进了物种间的交流,从而探索未旅行的环境龛和获取营养。可以理解的是,微生物群落中存在着广阔的未经过人类活动的区域。因此,我们的下一个里程碑是进一步开发这一前景。

我们进行了共培养真菌和细菌种类的不同组合的生长实验,选择营养丰富的和最小的条件下,观察细菌和真菌的交互式动态。

(I)真菌共培养和细菌在固体培养基上。上真菌菌丝的细菌细胞(荧光)的(II和III)扩散。(IV)SEM图像表示真菌细菌相互作用。

共培养1天至4天,显微镜成像前。通过一系列参数如细菌细胞的运动速度、移动距离、定殖度和生长速率来定义相互作用的特异性。根据这些相互作用的程度和动态,将组合分为积极、消极和中性三种类型。

对选定的组合进行LC-MS和串联光谱分析,并对c纯和共培养的hemical型材进行了分析,以确定和对比生物活性化合物的生产水平。通过化学定义的生物活性化合物,我们随后观察到的转录和基因组表达,建立基因组的潜在的推断在共存的状态。

我们确信,这种方法将获得对自然环境中环境微生物群的生态背景的更可靠的观点。此外,它将有助于经济和社会方面,如生物控制和治疗价值,以及生产抗菌化合物的新可能途径。

Gayan Abeysinghe是研究生微生物学研究中心的可持续发展,在日本筑波大学生命与环境科学研究生院。加扬的研究重点指导传授关于在社区环境,旨在发现和新型抗生素的开发与提高效率的微生物通讯,洞见。


研究新颖长的非编码RNA,了解抗真菌的抗性机制 - 丹尼尔韦弗

lncRNA保持相对难以捉摸直到测序爆炸,与基因和数量惊人的“垃圾”的少数基因的发现被转录。

在20世纪60年代,DNA不编码蛋白质,被称为“垃圾DNA”。又过了三个十年,才开始理解这个所谓的垃圾的基因调控能力。在20世纪90年代,研究发现能够通过RNA干扰来沉默基因的翻译小编码RNA。此时,一组被称为长非编码RNA(lncRNA)也未被覆盖。

人类的lncrna,比如X染色体消音器,Xist基因,首先出现。机制包括通过改变本地表观遗传学或通过引导蛋白质到遥远的基因调节基因表达。然而,lncRNA保持相对难以捉摸直到测序爆炸了,我们突然面临着与基因和数量惊人的“垃圾”的意外小数目的基因组被转录。

烟曲霉菌落生长在药物暴露扰动(图片来源:达伦汤姆逊)。

我们现在知道其调配各种动物,植物和真菌的机制众多监管lncRNA的。例如,链孢霉生产超过2500 lncRNA然而,在人类病原体,烟曲霉,只有极少数是已知的。我试图揭开烟曲霉lncRNA假设,他们可以影响其抗真菌的药物反应。

通过药物暴露RNAseq实验和生物信息学管道,我们确定了超过3000个候选lncRNA。我惊讶地发现,暴露于一线抗真菌药物伊曲康唑后,超过500个lncRNA显著表达。聚类分析显示,lncRNA与基因的表达量响应模式相似,提示这些lncRNA并非转录噪声。相反,它们是协调调节的特征,可能会发挥作用烟曲霉药物反应。

进一步的调查,这些新型lncRNA可以告知我们的抗真菌药物耐药机制的认识。

丹妮尔·韦弗(Danielle Weaver)是英国曼彻斯特大学曼彻斯特真菌感染研究组的博士后研究员。她完成了在食源性细菌病原体中的糖基化作用的博士学位,空肠弯曲杆菌,但后来重点转移到对工作真菌病原体。她目前的研究目标是利用新一代测序技术开发病原体和耐药性诊断方法,并研究中国的RNA生物学烟曲霉。在Twitter上关注@dan_weaver1@UofMMFIG


基因调控合成控制装置产黄青霉——Laszlo Mozsik

我已经开发了合成生物学为基础的工具,可伸缩调节或丝状真菌中转录沉默的次生代谢产物(SM)基因簇的活化。

丝状真菌产生大量有趣的SMs分子,这些分子不是生长所必需的,但通常具有对医药、农业和制造业具有重大价值的生物活性。许多SM基因簇不是在实验室条件下表达的,可能需要激活或异种表达,才能获得所需的产物。

合成生物学已经彻底改变了代谢工程,并将工业微生物的开发带到一个新的水平,通过实现基因表达的微调,允许控制整个途径。

虽然丝状真菌正在吸引越来越多的关注作为生物技术生产的主机,其利用效率的遗传工具的限制。

我们的工作是合成的基因调节设备的开发,使靶基因的表达可扩展性,从几乎检测不到,以类似的最高表达的天然基因的水平。合成的启动子,这是对自己的转录沉默,可以在需要的水平,通过引入结合的合成转录因子(STF)的网站被激活。甲基因簇可能需要用于其是由该系统所提供的很大的优点每个基因单独调节的表达水平。

表达荧光指示剂(STF-GFP-NLS,RFP-SKL)真菌菌株的菌丝的荧光显微镜图像。

在STF中,类的dna结合域qa-1F从转录因子链孢霉融合至VP16激活结构域。这个STF控制基因的下含奎尼酸上游激活序列(QUAS)结合元件的合成启动子的控制的表达。控制装置进行了表征相对于三个主要功能:在STF中的表达,QUAS元件的数目,和核心启动子的类型中使用的QUAS元件的下游。

荧光报告子显示了该控制装置的通用性,并通过对青霉素基因簇的综合控制证实了该控制装置的应用产黄青霉抗生素生产。我们预计,这些良好的特点和有力执行控制装置将是无声的SM基因簇的活化和丝状真菌的生产主机的开发有用的工具。

拉斯洛Mózsik是fourth-今年博士生阿诺德了Driessen在格罗宁根大学,荷兰的实验室。中展望2020罗多夫斯卡玛丽 - 居里COFUND ALERT方案,他的项目的目的是开发新的遗传工具新型抗菌化合物的真菌应对耐多药细菌的日益严重的问题的发现。

注:本博客文章进行了更新2020年6月30日到包括在原岗位不包括最初的附加图片。

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