Войти
| Aspergillus | |
|---|---|
 | |
| Конидиальный голова Aspergillus niger | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Eukaryota |
| Королевство: | Грибы |
| Подразделение: | Ascomycota |
| Класс: | Евротиомицеты |
| Отряд: | Eurotiales |
| Семья: | Trichocomaceae |
| Род: | Aspergillus. Micheli (1729) |
| Виды | |
Aspergillus () - это род, состоящий из нескольких сотен плесневых видов, обитающих в различных климатических зонах мира.
Впервые Aspergillus был каталогизирован в 1729 году итальянским священником и биологом Пьером Антонио Микели. Глядя на грибы под микроскопом, Микели напомнил форму aspergillum (ороситель святой водой), от латинского spargere (разбрызгивать), и назвал род соответствующим образом. Aspergillum - это бесполая спорообразующая структура, общая для всех видов Aspergillus; Около одной трети видов также имеют половую стадию. Aspergillus можно удалить из дома с помощью медицинского спирта (70%) или с помощью сильнодействующих очистителей воздуха для устранения воздействия на легкие.
Aspergillus состоит из нескольких сотен видов.
Подробно Aspergillus на томате Aspergillus определяется как группа конидиальных грибов, то есть грибов в бесполом состоянии. Однако известно, что у некоторых из них телеоморф (сексуальное состояние) в аскомикоте. Согласно данным ДНК, все представители рода Aspergillus являются членами Ascomycota.
. Представители этого рода обладают способностью расти там, где существует высокое осмотическое давление (высокая концентрация сахара, соли и т. Д.). Виды Aspergillus очень аэробны и встречаются почти во всех богатых кислородом средах, где они обычно растут в виде плесени на поверхности субстрата в результате высокого напряжения кислорода. Обычно грибы растут на богатых углеродом субстратах, таких как моносахариды (такие как глюкоза ) и полисахариды (такие как амилоза ). Виды Aspergillus часто загрязняют крахмалистые продукты (например, хлеб и картофель) и растут на многих растениях и деревьях или на них.
Помимо роста на источниках углерода, многие виды Aspergillus демонстрируют олиготрофию, где они способны расти в среде с обедненными питательными веществами или в среде с полным отсутствием основных питательных веществ. Aspergillus niger - яркий тому пример; его можно найти растущим на влажных стенах, поскольку он является основным компонентом плесени.
некоторых видов Aspergillus, включая A. niger и A. fumigatus, охотно колонизирует здания, отдавая предпочтение теплым и влажным или влажным помещениям, таким как ванные и около оконных рам.
Аспергиллы миллионами встречаются в подушках.
Различные виды Penicillium, Aspergillus spp. и другие грибы, растущие в аксенической культуре 
Историческая модель Aspergillus, Ботанический музей Грайфсвальда Виды Aspergillus важны с медицинской и коммерческой точек зрения. Некоторые виды могут вызывать инфекцию у людей и других животных. Некоторые инфекции, обнаруживаемые у животных, изучаются в течение многих лет, в то время как другие виды, обнаруженные у животных, были описаны как новые и специфичные для исследуемого заболевания, а другие известны как названия, уже используемые для организмов, таких как сапрофиты. Более 60 видов Aspergillus являются патогенами, имеющими медицинское значение. У людей обнаружен ряд заболеваний, таких как инфекция наружного уха, поражения кожи и язвы, классифицируемые как мицетомы.
Другие виды играют важную роль в коммерческой микробной ферментации. Например, алкогольные напитки, такие как японское саке, часто изготавливаются из риса или других крахмалистых ингредиентов (например, маниока ), а не из винограда или солодового ячменя. Типичные микроорганизмы, используемые для производства алкоголя, такие как дрожжи рода Saccharomyces, не могут сбраживать эти крахмалы. Поэтому плесень коджи, такая как Aspergillus oryzae, сначала используется для расщепления крахмалов на более простые сахара.
Представители этого рода также являются источниками натуральных продуктов, которые могут при разработке лекарств для лечения болезней человека.
Возможно, самое большое применение Aspergillus niger - это основной источник лимонной кислоты ; на этот организм приходится более 99% мирового производства лимонной кислоты, или более 1,4 миллиона тонн в год. A. niger также обычно используется для производства нативных и чужеродных ферментов, включая глюкозооксидазу, лизоцим и лактазу. В этих случаях культуру редко выращивают на твердом субстрате, хотя это все еще является обычной практикой в Японии, но чаще выращивают как погруженную культуру в биореакторе. Таким образом, можно строго контролировать самые важные параметры и достичь максимальной производительности. Этот процесс также значительно упрощает отделение важного химического вещества или фермента от среды и, следовательно, является гораздо более экономичным.
Четыре трехдневные колонии Aspergillus. По часовой стрелке сверху-слева: A. нидуланы лабораторный штамм; аналогичный штамм с мутацией маркерного гена yA , участвующего в зеленой пигментации; an А. штамм oryzae, используемый при ферментации сои; A. oryzae RIB40 
Сканирование Aspergillus, полученное при увеличении 235 под сканирующим электронным микроскопом A. nidulans (Emericella nidulans) много лет использовался в качестве исследовательского организма и использовался Гвидо Понтекорво для демонстрации парасексуальности грибов. Недавно A. nidulans был одним из первых организмов, чей геном секвенировали исследователи из Института Броуда. По состоянию на 2008 г. были секвенированы геномы еще семи видов Aspergillus: промышленно применимого A. niger (два штамма), A. oryzae и A. terreus и возбудители A. clavatus, А. fischerianus (Neosartorya fischeri), А. flavus и A. fumigatus (два штамма). A. fischerianus вряд ли когда-либо является патогенным, но очень близок к обычному патогену A. fumigatus; он был частично секвенирован, чтобы лучше понять патогенность A. fumigatus.
Из 250 видов аспергилл около 64% не имеют известного полового состояния. Однако многие из этих видов, вероятно, имеют еще неустановленную половую стадию. Половое размножение происходит у грибов двумя принципиально разными способами. Это ауткроссинг (в гетероталлических грибах), в котором два разных индивида вносят ядра, и самооплодотворение или самоопыление (в гомоталлических грибах), в котором оба ядра происходят от одного и того же индивида. В последние годы половые циклы были обнаружены у многих видов, ранее считавшихся бесполыми. Эти открытия отражают недавнее экспериментальное внимание к видам, имеющим особое значение для человека.
А. fumigatus является наиболее распространенным видом, вызывающим заболевание у людей с иммунодефицитом. В 2009 г. было показано, что A. fumigatus имеет гетероталлический, полностью функциональный половой цикл. Изоляты дополнительных типов спаривания необходимы для возникновения пола.
А. flavus является основным производителем канцерогенных афлатоксинов в сельскохозяйственных культурах во всем мире. Это также условно-патогенный микроорганизм человека и животных патоген, вызывающий аспергиллез у лиц с ослабленным иммунитетом. В 2009 году было обнаружено, что половое состояние этого гетероталлического гриба возникает, когда штаммы противоположных типов спаривания культивировали вместе в соответствующих условиях.
A. lentulus - оппортунистический патоген человека, вызывающий инвазивный аспергиллез с высоким показателем смертности. В 2013 году было обнаружено, что A. lentulus имеет гетероталлическую функциональную систему полового размножения.
A. terreus обычно используется в промышленности для производства важных органических кислот и ферментов и был исходным источником понижающего холестерин препарата ловастатин. В 2013 году было обнаружено, что A. terreus способен к половому размножению при скрещивании штаммов противоположных типов спаривания в соответствующих условиях культивирования.
Эти данные с видами Aspergillus согласуются с накопившимися доказательствами из исследований других эукариот вида, этот пол, вероятно, присутствовал у общего предка всех эукариот.
A. nidulans, гомоталлический гриб, способен к самооплодотворению. Самоопыление включает активацию тех же путей спаривания, характерных для пола у ауткроссинговых видов, т. Е. Самооплодотворение не обходит требуемые пути для ауткроссирования пола, а вместо этого требует активации этих путей у одного человека.
Среди этих видов Aspergillus которые демонстрируют половой цикл, подавляющее большинство в природе гомоталличны (самооплодотворяются). Это наблюдение предполагает, что виды Aspergillus в целом могут поддерживать пол, хотя небольшая генетическая изменчивость создается гомоталлическим самооплодотворением. A. fumigatus, гетероталлический (ауткроссинговый) гриб, который встречается в районах с совершенно разными климатами и окружающей средой, также демонстрирует небольшую генетическую изменчивость как в пределах географических регионов, так и в глобальном масштабе, что опять же предполагает, что пол, в данном случае ауткроссинг, может сохраняться даже когда создается небольшая генетическая изменчивость.
Одновременная публикация трех рукописей генома Aspergillus в журнале Nature в декабре 2005 г. сделала этот род ведущим родом нитчатых грибов для сравнительных геномных исследований. Как и большинство крупных геномных проектов, эти усилия были результатом сотрудничества большого центра секвенирования и соответствующего сообщества ученых. Например, Институт исследования генома (TIGR) работал с сообществом A. fumigatus. Секвенирование A. nidulans было проведено в Институте Броуда. Секвенирование A. oryzae было секвенировано в Японии в Национальном институте передовых промышленных наук и технологий. Объединенный институт генома Министерства энергетики опубликовал данные о последовательности штамма A. niger, продуцирующего лимонную кислоту. ТИГР, теперь переименованный в Дж. Институт Крейга Вентера в настоящее время возглавляет проект по геному A. flavus.
Размеры генома для секвенированных видов Aspergillus варьируются от примерно 29,3 МБ для A. fumigatus до 37,1 МБ для A. oryzae, в то время как количество предсказанных генов варьируется от примерно 9926 для A. fumigatus до примерно 12 071 для A. oryzae. Размер генома штамма A. niger, продуцирующего ферменты, имеет промежуточный размер - 33,9 млн.
Некоторые виды Aspergillus вызывают серьезные заболевания у людей и животных. Наиболее частыми патогенными видами являются A. fumigatus и A. flavus, который производит афлатоксин, который одновременно является токсином и канцерогеном и может загрязнять такие продукты, как орехи. Наиболее распространенными видами, вызывающими аллергическое заболевание, являются A. fumigatus и A. clavatus. Другие виды важны как сельскохозяйственные патогены. Aspergillus spp. вызывают болезни на многих зерновых культурах, особенно на кукурузе, а некоторые варианты синтезируют микотоксины, включая афлатоксин. Aspergillus может вызывать неонатальные инфекции.
A. fumigatus (наиболее распространенный вид) - это первичные легочные инфекции, которые потенциально могут перерасти в быстро некротизирующую пневмонию с потенциалом распространения. Организм можно отличить от других распространенных плесневых инфекций на основании того факта, что он принимает форму плесени как в окружающей среде, так и в организме хозяина (в отличие от Candida albicans, которая является диморфной плесенью. в окружающей среде и дрожжи в организме).
Легочный аспергиллез Аспергиллез - это группа заболеваний, вызываемых Aspergillus. Наиболее распространенным видом инфекций придаточных пазух носа, связанных с аспергиллезом, является A. fumigatus. Симптомы включают жар, кашель, боль в груди или одышку, которые также наблюдаются при многих других заболеваниях, поэтому диагностика может быть затруднена. Обычно восприимчивы только пациенты с уже ослабленной иммунной системой или страдающие другими заболеваниями легких.
У людей основными формами заболеваний являются:
Аспергиллез дыхательных путей также часто обнаружены у птиц, и известно, что некоторые виды Aspergillus заражают насекомых.
 | Wikispecies содержат информацию, относящуюся к Aspergillus |
