Сахаромикотина
| Сахаромикотина | |
|---|---|
 | |
| Кандида альбиканс | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Эукариоты |
| Королевство: | Грибы |
| Разделение: | Аскомикота |
| (без рейтинга): | Сахаромицеты |
| Подразделение: | Saccharomycotina O.E. Эриксс и Винка 1997 [1] |
| Классы | |
| |
| Синонимы | |
| |
Saccharomycotina — подраздел (подтип) подразделения (филума) Ascomycota в царстве Fungi . [2] [3] Он включает в себя большинство аскомицетовых дрожжей . Члены Saccharomycotina размножаются почкованием и не производят аскокарпии (плодовые тела). [2] [4]
Подразделение включает в себя один класс: Saccharomycetes , который снова содержит один порядок: Saccharomycetales . [2] [3]
Известными представителями рода Saccharomycotina являются пекарские дрожжи Saccharomyces cerevisiae и род Candida , включающий несколько патогенов для человека.
Этимология
Название происходит от греческого слова σάκχαρον ( сакхарон ), что означает «сахар», и μύκης ( мукес ), что означает «гриб».
История и экономическое значение
Исторические записи из Древнего Египта и Китая описывают процессы пивоварения и выпечки от 10 000 до 8 000 лет назад, а производство ферментированных напитков и продуктов питания, по-видимому, шло параллельно с началом сельского хозяйства . [5] В 1850-х годах Луи Пастер продемонстрировал, что дрожжи отвечают за ферментацию виноградного сока в вино. [6] [7]
Saccharomycotina включают некоторые из наиболее важных с экономической точки зрения грибов . Члены включают виды, имеющие промышленное и сельскохозяйственное значение (например , пивоварение , выпечка , ферментация пищевых продуктов, производство лимонной кислоты , производство рекомбинантных белков , производство биотоплива , биологическая борьба с вредителями сельскохозяйственных культур). Другие виды вызывают экономические потери во всем мире ( патогены растений , загрязнители пищевых продуктов и напитков). Другие же являются патогенами животных и человека . [8] [9]
Морфология
Дрожжи-сахаромицеты обычно растут как отдельные клетки. Их клеточная морфология довольно проста, хотя их форма роста высоко адаптирована. Аски голые, а аскоспоры могут иметь несколько форм. Ни один вид не производит аскокарпы (плодовые тела). Геномы сахаромицетов часто меньше, чем у нитчатых грибов . [2] [10] [11] [4]
Некоторые виды (например, виды Metschnikowia ) имеют тенденцию образовывать цепочки почкующихся клеток, которые называются псевдогифами . [2] Другие же виды способны производить настоящие септированные гифы . [4] Такие виды (например, Candida albicans ) называются диморфными , что означает, что они могут размножаться как почкующиеся дрожжи, так и как нитчатые гифы.
Репродукция
Бесполое размножение
Бесполое размножение происходит в основном вегетативно путем митоза и почкования . Для Saccharomycotina характерно голобластическое почкование, [12] что означает, что все слои материнской клеточной стенки вовлечены в процесс почкования. Это оставляет рубец, через который не происходит дальнейшего почкования.
Бесполые клетки могут различаться по форме. [13] Форма клетки может быть информативной с точки зрения определения способа размножения или таксономического положения по родам или видам.
Хотя это и не общеизвестно, некоторые виды образуют эндоспоры (например, виды Candida ). [2] Это бесполые споры, которые образуются внутри их материнской клетки (гифальной или одиночной клетки). Штаммы Candida и Metschnikowia также могут образовывать бесполые покоящиеся споры, называемые хламидоспорами . [2]
Половое размножение
Половое размножение известно не для всех видов Saccharomycotina, но может происходить у определенных видов, если условия окружающей среды этому способствуют (например, дефицит азота и углеводов ). [2] Половое размножение хорошо известно у Saccharomyces cerevisiae . Здесь жизненный цикл включает чередование гаплоидной и диплоидной фаз . Жизненный цикл протекает следующим образом: две клетки разного типа спаривания сливаются, и ядра подвергаются кариогамии . В результате получается дочерняя клетка с диплоидным ядром, функционирующая как аскус , где происходит мейоз для производства гаплоидных аскоспор . Когда аскоспоры прорастают, устанавливается гаплоидная фаза, которая поддерживается дальнейшим митозом и почкованием . В большинстве естественных популяций эта фаза довольно коротка, поскольку аскоспоры сливаются почти сразу после мейоза . Это приводит к тому, что большинство популяций дрожжей являются диплоидными в течение большей части своего жизненного цикла. [4]
У Saccharomycotina присутствуют два типа спаривания . Типы спаривания определяют пептидные гормоны, называемые феромонами , и соответствующие рецепторы для каждого типа. Эти феромоны организуют спаривание. Феромоны не влияют на один и тот же тип спаривания или диплоиды , но связываются с рецепторами разных типов спаривания. Взаимодействие между феромоном и рецептором приводит к изменению метаболизма , что позволяет слияние клеток разных типов спаривания. [4] [2]
Распространение и экология
Дрожжи -сахаромицеты встречаются почти во всех регионах мира, включая жаркие пустыни, полярные области, в пресной воде, в соленой воде и в атмосфере. [2] Их рост в основном сапротрофный , но некоторые представители являются важными патогенами растений и животных, включая людей. Они часто встречаются в специализированных местах обитания, например, в небольших объемах жидкости, богатой органическим углеродом (например, нектар цветов). [4]
Примеры экологических моделей у Saccharomycotina:
- Ассоциации с насекомыми [14]
- Ассоциации с растениями, включая Saccharomyces cerevisiae с виноградом [15]
- Паразитизм растений (например, гниль коробочек хлопка, вызываемая Eremothecium ashbyi , Eremothecium gossypii как патоген на кофе, сое и других культурах) [2]
- Сапротрофизм на листьях и гниющей древесине (например, Ogataea ) [16]
- Возбудители заболеваний человека (например, виды Candida и Meyerozyma ) [8] [9]
Хотя дрожжи обычно изолируются из почвы, считается, что лишь немногие из них имеют почву в качестве основной среды обитания . [2]
Точная идентификация видов важна для понимания экологии дрожжей , что теперь стало возможным благодаря более широкому использованию методов на основе ДНК . До того, как стали доступны молекулярные методы, идентификация в основном основывалась на морфологии , что приводило к ошибочным классификациям и еще больше мешало получению надежных результатов экологических исследований.
Таксономия
Saccharomycotina — подраздел (подтип) подразделения (филума) Ascomycota . Это сестринская группа Pezizomycotina . [2] [3]
Дрожжи традиционно классифицировались как отдельная группа царства грибов , но в последние годы [ когда? ] методы на основе ДНК изменили понимание филогенетических связей среди грибов. Дрожжи считаются полифилетической группой, [2] [11] состоящей из представителей Basidiomycota , Taphrinomycotina , а также Saccharomycotina. Это осознание привело к серьезным изменениям в филогении и таксономии Saccharomycotina. [2]
Кроме того, недавние [ когда? ] изменения в Международном кодексе номенклатуры водорослей, грибов и растений [17] [18] оказали большое влияние на классификацию грибов, включая Saccharomycotina. Изменения подразумевают, что гриб может иметь только одно правильное название, т. е. отдельные названия для анаморфов и телеоморфов больше не допускаются. Это влечет за собой серьезные изменения в таксономии Saccharomycotina , поскольку многие виды в настоящее время описаны как из анаморфной, так и из телеоморфной стадии. [18] Род Candida является примером рода, который подвергается масштабным ревизиям.
Молекулярные методы идентификации являются важными инструментами для открытия новых видов и впоследствии дают лучшее понимание биоразнообразия в этой группе. Большая часть будущей классификации Saccharomycotina будет основываться на филогенетическом анализе последовательностей ДНК , а не на морфологических и онтогенетических признаках. [ необходима цитата ]
Филогения
Филогенетика по Гроенвальду и др. 2023 [19]
| Сахаромикотина |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Смотрите также
Ссылки
- ^ Эрикссон, О.Е. и К. Винка (1997). «Надпорядковые таксоны Ascomycota ». Myconet . 1 : 1–16 .
- ^ abcdefghijklmno Курцман, CP и Сугияма, J. (2015). "9 Субклеточная структура и биохимические признаки в филогении грибов". Систематика и эволюция (2-е изд.). Берлин, Германия: Springer. стр. 3–27 . doi :10.1007/978-3-662-46011-5_9. ISBN 978-3-662-46010-8.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ abc Эрикссон, О.Е. и Винка, К. (1997). «Надпорядковые таксоны Ascomycota». Myconet .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ abcdef Мур. Д., Робсон, Г. Д. и Тринчи, А. П. Дж. (2011). Справочник по грибам 21-го века (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press. С. 200–202 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Джон П. Арнольд (2005) [1911]. Происхождение и история пива и пивоварения: от доисторических времен до начала пивоваренной науки и технологии . Кливленд, Огайо: BeerBooks. стр. 34. ISBN 978-0-9662084-1-2. OCLC 71834130.
- ^ Пастер, Л. (1858). «Новые дела касаются истории алкогольного брожения». Annales de Chimie et de Physique . 3 : 404–414 .
- ^ Манчестер, KL (2007). «Луи Пастер, ферментация и соперник». Южноафриканский научный журнал . 103 ( 9–10 ): 377–380 .
- ^ ab Martins, N., Ferreira, IC, Barros, L., Silva, S., Henriques, M (июнь 2014 г.). «Кандидоз: предрасполагающие факторы, профилактика, диагностика и альтернативное лечение». Mycopathologia . 177 ( 5– 6): 223– 240. doi :10.1007/s11046-014-9749-1. hdl : 1822/31482 . PMID 24789109. S2CID 795450.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ ab Erdogan, A., and Rao, SS (апрель 2015 г.). «Избыточный рост грибков в тонком кишечнике». Curr Gastroenterol Rep . 17 (4): 16. doi :10.1007/s11894-015-0436-2. PMID 25786900. S2CID 3098136.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Мартин, Ф. (2014). Экологическая геномика грибов (1-е изд.). США: John Wiley & Sons, Inc.
- ^ ab Курцман, К., Фелл, Дж. В. и Бекхаут, Т. (2011). Дрожжи: таксономическое исследование (5-е изд.). Амстердам, Нидерланды: Elsevier.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ von Arx, JA, и van der Walt, JP (1987). Ophiostomatales и endomycetales. В: de Hoog GS, Smith MT, Weijman ACM (ред.) Расширяющееся царство дрожжеподобных грибов . Амстердам, Нидерланды: Elsevier.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Кирк, П. М., Кэннон, П. Ф., Минтер, Д. В., Сталперс, Дж. А. (2008). Словарь грибов Эйнсворта и Бисби (10-е изд.). Уоллингфорд: CAB International.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Вега, Ф. Э. и Блэквелл, М. (2005). Ассоциации насекомых и грибов: экология и эволюция . Оксфорд, Великобритания: Oxford University Press.
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Мортимер, Р. и Полсинелли, М. (1999). «О происхождении винных дрожжей». Res Microbiol . 150 (3): 199–204 . doi : 10.1016/s0923-2508(99)80036-9 . PMID 10229949.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ de Koning, W., and Harder, W. (1992). Дрожжи, утилизирующие метанол. В: Murell JC, Dalton H (ред.) Утилизирующие метанол и метанол . Нью-Йорк, США: Plenum. С. 207–244 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Макнил, Дж.; и др. (2012). «Международный кодекс номенклатуры водорослей, грибов и растений». Regnum Vegetabile . 154 .
- ^ ab Hawksworth, DL (2011). «Новый рассвет для наименования грибов: влияние решений, принятых в Мельбурне в июле 2011 года, на будущую публикацию и регулирование названий грибов». IMA Fungus . 2 (2): 155– 162. doi :10.5598/imafungus.2011.02.02.06. PMC 3359813. PMID 22679600 .
- ^ Гроеневальд, М.; Хиттингер, Коннектикут; Бенш, К.; Опуленте, Д.А.; Шен, X.-X.; Ли, Ю.; Лю, К.; ЛаБелла, Алабама; Чжоу, X.; Лимтонг, С.; Джиндаморакот, С.; Роберт, В.; Вульф, К.Х.; Роза, Калифорния; Боехаут, Т.; Чадеж, Н.; Петер, Г.; Сампайо, Япония; Лашанс, Массачусетс; Юрков А.М.; Дэниел, Его Величество; Такашима, М.; Бауди-Миллс, К.; Либкинд, Д.; Аоки, К.; Сугита, Т.; Рокас, А. (2023). «Геномно-информированная классификация более высокого ранга биотехнологически важного грибкового подтипа Saccharomycotina» (PDF) . Исследования по микологии . 105 : 1– 22. doi : 10.3114/sim.2023.105.01 .
Внешние ссылки
- Древо жизни: сахаромицеты
