Новое исследование о реакции клеток грибов на стресс
Исследователи из Университета Мэриленда в округе Балтимор (UMBC) опубликовали в журнале Molecular and Cellular Proteomics новые данные о критических клеточных процессах, запускаемых в ответ на стресс окружающей среды. Работу возглавил профессор химического, биохимического и экологического инженеринга Марк Мартен. Его команда определила три скоординированных пути, участвующих в реакции на стресс клеточной стенки у нитчатых грибов. Первым автором статьи стала Синтия Челиус, недавно получившая докторскую степень в UMBC.
Предыдущая работа Мартена, проведённая совместно с Ранджаном Шриваставой из Университета Коннектикута и Стивеном Харрисом из Университета Манитобы, была поддержана грантом NSF.
Многие виды нитчатых грибов являются патогенами, особенно опасными для людей с ослабленным иммунитетом. Другие виды играют важную роль в разработке фармацевтических препаратов и ферментов, а также в сельском хозяйстве, улучшая качество почвы и доступность питательных веществ для культур. Понимание того, как клетки работают и реагируют на стресс, позволяет исследователям обратно проектировать процессы с широким спектром применения.
Чтобы понять, как клеточные стенки грибов реагируют на стресс, команда изучала клеточное «программное обеспечение» — правила, контролирующие поведение клетки. При стрессе грибы увеличивают образование септ (поперечных перегородок в гифах). «Когда клетки испытывают стресс, они чувствуют это и пытаются защититься», — объясняет Мартен. Грибы пытаются восстановить повреждения клеточной стенки, чтобы возобновить нормальный рост и функции.
В исследовании использовалась мульти-омиксная методология, применимая для изучения клеточных сигнальных сетей в целом. Этот подход позволил детальнее понять клеточный ответ на стрессоры. Было обнаружено, что при стрессе клеточной стенки запускается скоординированный ответ через различные пути. Комбинируя краткосрочный фосфопротеомный и долгосрочный транскриптомный анализ, учёные получили более полную картину клеточного ответа.
Команды Мартена, Шриваставы и Харриса продолжат сотрудничество в рамках нового трёхлетнего гранта NSF на сумму 1,23 миллиона долларов. Работа будет посвящена дальнейшему изучению того, как нитчатые грибы восстанавливают клеточные стенки под воздействием стресса.
Исследователи изучат, как собираются компоненты грибной клетки и как функционируют её генные регуляторные сети. Они надеются понять взаимодействие белков в клетке и то, как клетки могут включать и выключать определённые участки ДНК в ответ на стресс.
«Мы были рады увидеть результаты этой работы. Они не только выявили новую связь между различными аспектами регуляции генов у грибов, но и легли в основу новой гипотезы для нашего последнего гранта NSF», — говорит Мартен.