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Nature Microbiology | 浙大和中科院合作揭示镰刀菌子实体微生物组成员抑制真菌致病机制!

知今 Ad植物微生物 2022-11-03

微生物组在宿主的发育、适应性和健康方面起着关键作用。众多的微生物组研究提供了对各种微生物群落的组成及其对外源性因素的动态变化的深入了解。然而,微生物组组装和功能中的自生因素大多被忽视,特别是在微生物-微生物相互作用的重要性方面。对不同微生物组成员之间的物理和分子相互作用的详细了解,很有可能有助于制定有针对性地操纵微生物组的新策略,以改善宿主的健康。此外,对于致病性宿主生物的微生物群落,例如植物病原真菌,也可以从更广泛的意义上考虑基本的相互作用。植物病原真菌在其整个生命周期中与相关的细菌微生物群落形成密切的互动。然而,人们对与真菌子实体(子囊壳)相关的细菌群落的结构、功能和互动机制知之甚少。

2022年5月26日,国际权威学术期刊Nature Microbiology发表了浙江大学陈云和虞云龙与中科院遗传与发育研究所白洋(Nature Protocols | 白洋和Schulze-Lefert团队建立植物根部细菌的高通量培养和鉴定方法!团队合作的最新相关研究成果,题为Fusarium fruiting body microbiome member Pantoea agglomerans inhibits fungal pathogenesis by targeting lipid rafts的研究论文。


 

在这篇文章中,科研人员研究了由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)形成的子囊壳的细菌微生物组,禾谷镰刀菌是导致小麦赤霉病的主要致病真菌。在从13个地区收集的65个子囊壳样本的微生物组中,共鉴定了111个共享的细菌分类群。在一个有代表性的培养物中,113个分离株对禾谷镰刀菌表现出拮抗活性,其中成团泛菌(Pantoea agglomerans )ZJU23在减少真菌生长和感染性方面最为有效。Herbicolin A被确定为ZJU23分泌的关键抗真菌化合物。遗传和化学方法导致发现了其生物合成基因簇。Herbicolin A对各种真菌病原体和抗真菌分离株显示出强大的体外和体内功效,并通过直接结合和破坏含有麦角甾醇的脂筏而发挥真菌特异性作用模式。此外,与临床使用的杀菌剂两性霉素B和氟康唑相比,Herbicolin A对人类机会主义病原真菌烟曲霉和白色念珠菌表现出更高的活性(高出5至141倍)。它的作用方式与其他抗真菌药物不同,其疗效使Herbicolin A成为一种有前途的抗真菌药物,可以在农业和临床环境中对抗毁灭性的病原真菌。

 

评估子囊壳相关的细菌群落

 

禾谷镰刀菌拮抗菌ZJU23的分离和鉴定

 

Herbicolin A是ZJU23产生的主要抗真菌化合物

 

麦角甾醇的生物合成参与了真菌对HA的敏感性

 

HA与麦角甾醇相互作用,并靶标真菌脂筏

 

HA表现出广谱的抗真菌活性


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