В мире грибов есть самые настоящие оборотни. Некоторые виды порядка Mucorales умеют менять облик: от одиночных клеток-дрожжей, размножающихся простым почкованием, к сложному мицелию, способному на половое воспроизводство, и обратно. Это явление называется диморфизмом. Все заложено в одном геноме и активируется в зависимости от условий вокруг.
Генетический пульт управления
Ученые изучили этот механизм на примере нескольких видов грибов, типа Mucor lusitanicus. Выяснилось, что у них сотни семейств генов прошли конвергентную эволюцию. Это когда несвязанные группы независимо развивают похожие черты. В процессе этого появились паралоги — гены-дубликаты. Они позволяют грибам менять форму под среду.
Геномы этих грибов идеально настроены на смену облика: изменение происходит легко и в обе стороны. Гены-дубликаты работают слаженно, чтобы гриб мог мгновенно изменить все свои свойства сразу. Для M. lusitanicus дрожжевая форма — вариант для выживания в среде без кислорода, где они питаются сахаром. В кислородной же среде грибы становятся мицелиальными, начинают дышать, растить гифы и строить сложные структуры.
Способность опасная и полезная
Некоторые Mucorales в кислородной среде вызывают опасную инфекцию, мукормикоз. В группу риска попадают люди с ослабленным иммунитетом. В мицелиальной форме гриб агрессивен: его нити буквально прорастают сквозь ткани организма. Но есть сигнал, который заставляет гриб снова стать безобидными дрожжами — это может полностью остановить инфекцию и помочь в создании новых лекарств.
Способность менять форму полезна в промышленности. Если научиться фиксировать нужный облик гриба, его будет проще использовать: дрожжи — для брожения, а мицелий — для получения антибиотиков, красителей, витаминов.