Allomyces macrogynus
| Allomyces macrogynus | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| Rike: | |
| Division: | |
| Klass: | |
| Beställa: | |
| Familj: | |
| Släkte: | |
| Arter: |
A. macrogynus
|
| Binomialt namn | |
|
Allomyces macrogynus (R.Emers.) R.Emers. & CMWilson (1954)
|
|
| Synonymer | |
|
|
Allomyces macrogynus är en svampart i familjen Blastocladiaceae . Det beskrevs först av mykologen Ralph Emerson 1941 som en variation av Allomyces javanicus , och senare gavs distinkt artstatus 1954. Dess genom har sekvenserats av Broad Institute .
Genomstudier
Genomet av Allomyces macrogynus har sekvenserats och detta gör det önskvärt att granska en organism med intressant struktur och en som är känslig för miljöförändringar på lätt observerbara sätt . I Seattle 1969, vid ett informellt möte mellan Emerson, Machlis, Olson, Seale och Youatt, gick Youatt med på att studera kemiska aspekter av svampen så att när genomet var känt kunde genaktivitet relateras till vad generna styrde .
Normal tillväxt
Allomyces macrogynus egenskaper definierade av Emerson och Emerson och Wilson var av omedelbart intresse för forskning och undervisning eftersom organismen hade så tydliga och intressanta strukturer. Den vegetativa tillväxten visade bildning av rhizoider , hyfer och förgrening och sedan i de diploida kulturerna två sorters fruktkroppar , zoosporangia ZS som reproducerade de diploida organismerna och vilande eller resistent sporangia RS som ledde till den haploida organismen. Sedan producerades gametangia på de haploida hyferna med små terminala manliga gametangier innehållande karoten och större kvinnliga gametangia nedan.
Olson granskade studier fram till 1984 som inkluderade kemotaxi av manliga könsceller till kvinnliga könsceller, identifiering av hormonet sirenin, studier av kemi hos väggar och urladdningspluggar och metoder för klassrumsdemonstrationer. Hans omfattande monografi jämför också Allomyces med andra svampar i detalj.
Den organism som lever i tropiskt dikesvatten har en rad överlevnadsmekanismer som kan studeras i laboratoriet. Dessa inkluderar kemotaxi av zoosporer till aminosyror, särskilt leucin och lysin och till vissa peptider och till syre, och en minicykel där en grodd spore, berövad på näringsämnen, kan producera en annan zoospore för att gå vidare till bättre förhållanden. Allomyces macrogynus visar också kemotropism i de växande hyfalorganismerna genom vilken rhizoiderna kan växa mot aminosyrakällor och hyferna till en bättre syretillförsel. De diploida organismerna kan producera zoosporangia ZS när förhållandena är goda och de resistenta eller vilande sporangia RS när de är ogynnsamma. RS kan överleva uttorkning i flera år.
Metodik
Studier kräver synkron kultur i definierade media. Allomyces macrogynus odlas vanligtvis i media med kaseinhydrolysat och jästextrakt som källa till kväve och tillväxtfaktorer men kan odlas i en mängd olika kemiskt definierade medier. Den enklaste av dessa hade ammoniumsalt som enda kvävekälla. Definierade medier tillåter val av ZS eller RS i diploida växter och manliga eller kvinnliga gametangia i haploida växter, den främsta faktorn är förhållandet mellan aminosyror och glukos.
Tolkning av resultat är alltid enklare om organismer odlas i kemiskt definierade medier och media kan vara mycket enkelt, vilket skulle förväntas för en saprofytisk organism som först isolerades från dikesvatten. I detta sammanhang är det värt att notera att även om metionin tillförs i alla odlingsmedier kan organismerna syntetisera metionin och i sin naturliga miljö använder de troligen sulfid som finns tillgänglig i låg koncentration. Metionin krävs för förgrening och, om det tillsätts strax före förgrening av en växande kultur, svavelväte , cystein och homocystein användas.
Metoder baserade på virvelblandning och osmotisk chock orsakar många sporers död. Kaseinhydrolysat CH eller blandningar av leucin och lysin kan också användas. Små peptider i hydrolyserad CH var också effektiva.
Kaseinhydrolysat CH var bra för att producera synkron groning. Zoosporer inkapslade och fästa vid det oskakade glaskärlet och CH kunde sedan avlägsnas och ersättas med definierat medium. När väggutvecklingen började växte organismerna loss från glaset och med lämplig skakning som suspensioner av enskilda organismer, idealiska för observation. Med nya sätt att producera RS kunde nu synkrona kulturer av haploida organismer odlas på samma sätt från selektivt producerad mogen RS. För kemiskt definierad induktion av grobarhet var blandningar av leucin och lysin eller fenylpyruvat de bästa av många testade föreningar.
Tillväxt och cellcykler
De synkront växande hyferna visade utveckling vid hyfspetsen i G1 av tillväxtcykeln och breddning vid basen i G2. Denna studie använde time lapse-fotografering eftersom det alternerande mönstret verkade ovanligt. Men från de tidigaste beskrivningarna av sporgroning fanns samma mönster närvarande. Efter att rhizoider hade dykt upp utvecklades cystorna först i en 180° vinkel mot rhizoiderna men breddades sedan vid basen för att ge de typiska rörformiga hyferna.
Syre
Variationer i hyfers uppkomstvinkel var relaterade till syregradienter. En ytterligare avvikelse från apikal tillväxt observerades om hyfiska organismer, som växer på ytan av fasta medier, täcktes med ett objektglas för att skapa en syregradient. Hyfersvaret involverade tillväxt mot syret hos tunna ogrenade hyfer som, när de nådde öppen tillgång till luften, vidgades tillbaka till hyfbasen för att ge hyfer med normal diameter.
Jonströmmar och hyphal tillväxt
Synkron groning och kemotropismen för syre användes för att orientera växande organismer på lämpligt sätt för mätningar med en känslig vibrerande sondelektrod för att mäta strömmar längs hyferna under tillväxten bakåt och framåt och även för att identifiera de inblandade jonerna. Den senare studien visade också effekter av tillväxt i applicerade spänningar och kemotropism av rhizoider till kaseinhydrolysat. Jonerna som lämnade hyfspetsen var protoner, vilket bekräftade Turians observationer av försurning av hyfspetsarna.
Kalcium
I experimenten med syre- och hyfutveckling fanns inget krav på kalcium och ingen hämning av EGTA. Vid tidpunkten för dessa studier trodde många mykologer att kalcium spelade en roll i svampmorfologi och var ovilliga att tro att märkningen av medel som kelatorn EGTA och jonoforen A23187 felaktigt kunde ha sagts vara specifik för kalcium i många studier. Det är faktiskt fortfarande inte klart hur felet uppstod eftersom stabilitetskonstanter för EGTA kelaterat med Fe, Zn och Mn hade publicerats innan något krav på specificitet för Ca. Beräkningar av tillgängligheten av fria joner av essentiella tvåvärda katjoner som Fe och Zn visade att experiment med EGTA bättre förklarades som att de orsakat brister i dessa essentiella joner. Klassisk demonstration av kraven för spårmetaller kräver noggrann rengöring av alla glas- eller plastskålar och användning av mycket rent destillerat vatten och kemikalier av AR-klass. Genom denna metod visade sig A. macrogynus och Achlya-arter kräva Fe och Zn men inte Ca. Den traditionella tillförseln av kalciumsalter till svampkulturer kan ha tillgodosett behovet av spårämnen eftersom även AR-kalciumsalter alltid innehåller andra tvåvärda katjoner.