这些小蠕虫不是食肉真菌的对手

如果线虫做噩梦，它们可能会梦到被一种名为Arthrobotrys oligospora的食肉真菌活活吃掉的恐怖。这种真实的真菌有时会为这些蠕虫设置粘稠的陷阱。它是已知的 700 多种食肉真菌之一。11 月 21 日发表在开放获取期刊PLoS Biology上的一项研究描述了其独特饮食习惯背后的基本过程的新发现。

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线虫通常不是A. oligospora 的首选食物。这种真菌通常从腐烂的有机物中获取营养。饥饿和附近蠕虫的存在会促使这种真菌和其他真菌制造陷阱来捕捉和吃掉蠕虫。另一种名为平菇或平菇的食肉真菌甚至使用神经毒气作为捕获线虫的方法。

A. oligospora 的方法不同。它通常使用粘性分泌物将蠕虫固定住，以免它们成为食物。早期研究已经揭示了A. oligospora捕食者-猎物关系背后的一些生物过程和遗传学，但该过程的分子细节仍然不清楚。

“我认为，想到就在我们脚下的土壤中，像A. oligospora这样的微型捕食者正在不断进化出新的捕食、捕获和吞噬线虫的方法，并且这些食肉真菌和线虫之间存在着持续的进化军备竞赛，这是非常有趣的，”研究报告的共同作者、分子生物学家 Yen-Ping Hsueh 告诉PopSci。

为了进行研究，薛晓玲和来自台湾台北中央研究院的团队设计了一系列实验室实验，以精确定位少孢农杆菌捕食一种名为秀丽隐杆线虫的线虫时所涉及的基因和过程。他们使用一种名为 RNAseq 的技术来观察不同时间点各种真菌基因的活动水平。当少孢农杆菌第一次感知到线虫时，两种不同的功能会增加——DNA 复制和核糖体的产生。这些是构建细胞蛋白质的结构。接下来，许多编码蛋白质的基因的活性会增加，这些蛋白质可能有助于真菌构建和使用陷阱。这些陷阱包括分泌的线虫粘附蛋白和团队首次发现的一个蛋白质家族。

Hsueh 表示：“最令人惊讶的发现是，与其他真菌相比， A. oligospora中的 DUF3129 基因家族急剧扩张和多样化。”“我们将该家族的成员命名为‘陷阱富集蛋白’或 TEP，因为它们定位于真菌陷阱中，有助于陷阱粘附和线虫捕获。”

当A. oligospora将丝状结构（称为菌丝）延伸到蠕虫体内以消化蠕虫后，编码多种酶（称为蛋白酶）的基因活性也会增加。分解其他蛋白质的金属蛋白酶活性增加得更多。该团队认为，这表明A. oligospora使用这些蛋白酶来帮助消化线虫等蠕虫。

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这项研究可以为进一步研究其他真菌的捕食者-猎物关系以及A. oligospora如何以这些蠕虫为食奠定基础。

“我们下一步将进一步研究陷阱如何附着在线虫上的分子功能，”Hsueh 说道。“令人惊讶的是，这些陷阱能在如此短的时间内捕获线虫，而且陷阱的结合力足够强，以至于线虫被困后几乎没有机会逃脱。”