真菌在高盐环境中生存的秘密

2023-11-15 14:17:28深情的哈密瓜

许多生物体已经进化到能够在地球上一些最恶劣的条件下生存,忍受冰冻温度、挤压压力和其他极端条件。在研究这些生物体的过程中,科学家们加深了我们对生命如何适应我们星球的理解,以及生命在其他星球上可能是什么样子的理解。

真菌在高盐环境中生存的秘密

密歇根州立大学的研究人员在《自然通讯》杂志上发表了一份报告,帮助提供了这方面的最新见解。研究小组展示了被称为嗜盐真菌的微生物如何承受对其他微生物来说致命的高盐浓度。

这项新研究的通讯作者王拓说:“嗜盐真菌具有在其他微生物无法生存的高盐环境中繁衍生息的非凡天赋。”王先生也是自然科学学院化学系的学生。

王说:“虽然这种能力可能会给食品保鲜等领域带来挑战,因为这些微生物即使在咸味条件下也能生长良好,但它也为令人兴奋的可能性打开了大门。”

例如,可以利用此类真菌在工业过程中用海水代替淡水,从而可能缓解缺水问题并降低其他微生物污染的风险。

在新报告中,王和他的同事揭示了嗜盐真菌如何重新排列细胞壁,以最大限度地减少水分流失并在极盐环境中维持其结构。

为了实现这一发现,研究小组依靠其专业知识,使用了一种称为固态核磁共振波谱的技术。这让研究人员能够检查多种喜盐真菌物种(特别是苏氏曲霉和其他几种嗜盐曲霉物种)细胞壁中碳水化合物和蛋白质的纳米级组装。

他们的方法使他们能够研究天然活真菌细胞,而无需引入任何化学或物理变化。

“我们发现这些真菌在非最佳盐浓度下生长时会产生增厚、僵硬、疏水和粘附的细胞壁,这使得真菌能够抵抗外部压力,”王说。“这一发现凸显了细胞壁的重要性,它直接与环境相互作用,使真菌能够适应并在自然界中生存。”

Wang的密歇根州立大学团队包括三名研究生:LiyanageFernando、MalithaDickwellaWidanage和AnandJacob。王说,这项跨学科研究还得到了著名微生物学家的宝贵意见,其中包括墨西哥、斯洛文尼亚、希腊和法国的RamónBatista-García、NinaGunde-Cimerman和Jean-PaulLatge领导的团队。

在化学家安德鲁·利普顿(AndrewLipton)的协助下,在华盛顿州里奇兰太平洋西北国家实验室环境分子科学实验室使用先进的高磁场仪器,进一步加强了这项研究;以及位于佛罗里达州塔拉哈西的国家高磁场实验室。

这项研究中开发的方法为研究各种嗜盐真菌和潜在的其他生物如何适应非常规环境打开了大门。王说,这将增强我们对生命本身的理解,并为在现代技术中利用微生物提供宝贵的见解。

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