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カビは重力を感じるようになった

04.05.2018

周囲に栄養素がほとんどない場合、カビ Phycomyces blakesleeanus は他の多くの菌類と同じように、胞子で子実体を形成します。胞子は悪条件に耐えることができ、さらに、住みやすい新しい場所にどこかに送られる可能性があります。真菌の子実体は、胞子をよりよく分散させるために、菌糸体から上向きに伸びます. しかし、きのこはどこが上でどこが下かをどのように理解するのでしょうか?

P. blakesleeanus が重力を感じることが知られています。その細胞には大きな膜状の小胞、液胞が含まれており、その中にタンパク質の結晶が浮遊しています。この結晶は十分に大きいため、液胞の底に落ちようとし、真菌は結晶の動きを感知して、子実体が成長する方向を決定します。

シンガポール国立大学の研究者は、「重力結晶」がどのようなタンパク質でできているのか、どのような遺伝子がそれをコードしているのかをより詳細に調べることにしました. OCTIN と呼ばれるこのタンパク質は、真菌がかつて細菌から受け取った遺伝子にコードされている。

それ自体はそれほど驚くべきことではありません.DNA配列が親から子へ（つまり、親細胞から娘へではなく）垂直に伝達されず、水平に伝達される、いわゆる水平遺伝子伝達について繰り返し書いてきました。成体細胞の間。

水平遺伝子伝達は細菌と古細菌の間で非常に広範に行われており、最近ではそれが真核生物 (菌類を含む) の間で発生し、遺伝子がこのようにして異なる界間 (たとえば細菌と菌類の間) を移動できるという報告が増えています。たとえば、植物と協力する能力は、まさに細菌の遺伝子のおかげで菌類に現れました。そして、P. blakesleeanus の祖先は、何らかの細菌からそのオクチンを借用した可能性があります。

しかし、バクテリア自体には、細胞内に大きなタンパク質結晶のためのスペースがありません. 菌類の OCTIN に関連していることが判明したこれらの細菌タンパク質も結晶構造に折り畳まれますが、非常に小さい構造に限られます。したがって、タンパク質が自然条件下で結晶化する能力を何らかの方法で開発する必要がありました。実際、真菌のOCTINは、異なるタンパク質分子を互いにしっかりと結合するのに役立つより多くのアミノ酸を進化させました（つまり、自然淘汰の間に、タンパク質に適切な変異を持つ真菌の標本が有利になりました）.

また、合成直後は OCTIN が十分に結晶化しないことも判明しました。OCTIN が十分に結晶化し始めるには、XNUMX つの部分に切断する必要があります。このような操作を行った後にのみ、十分に大きな結晶が得られます。しかし、OCTIN を切断する酵素はまさにその液胞にしかありません。したがって、「重力結晶」の組み立ては、必要な場合にのみ発生します。

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