โคนิเดียม
โคนิเดียม ( / k ə ˈ n ɪ d i ə m , k oʊ -/ kə- NID -ee-əm, koh- ; พหูพจน์ : โคนิเดีย ) บางครั้งเรียกว่าคลามิโดสปอร์แบบไม่อาศัยเพศหรือคลามิโดโคนิเดียม ( พหูพจน์ : คลามิโดโคนิเดีย ) [ 1 ]เป็นสปอร์ แบบไม่ อาศัยเพศ[ 2 ]ที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ ของเชื้อราคำว่าโคนิเดียมมาจาก คำภาษา กรีกโบราณที่แปลว่าฝุ่น κόνις ( kónis ) [ 3 ]โคนิเดียบางชนิดยังเรียกว่าไมโตสปอร์เนื่องจากวิธีการสร้างผ่านกระบวนการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสพวก มันถูกสร้างขึ้นจากภายนอก เซลล์ แฮพลอยด์ใหม่สองเซลล์มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกับเซลล์แม่แฮพลอยด์ และสามารถพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตใหม่ได้หากสภาพแวดล้อมเอื้ออำนวย และทำหน้าที่ในการแพร่กระจายทางชีวภาพ
การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศในแอสโคไมซีสและเบซิดิโอไมซีสเกิดขึ้นโดยการสร้างโคนิเดีย ซึ่งอยู่บนก้านพิเศษที่เรียกว่าโคนิดิโอฟอร์สัณฐานวิทยาของโคนิดิโอฟอร์พิเศษเหล่านี้มักมีลักษณะเฉพาะระหว่างสายพันธุ์ และก่อนการพัฒนาเทคนิคทางโมเลกุลในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการระบุสายพันธุ์ ( เช่นMetarhizium ) [ 4 ]ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ เช่น บนไม้ลอยหรือในลำธาร การสร้างโคนิเดียเป็นกลยุทธ์ที่พบได้ทั่วไป[ 5 ]
บางครั้งมีการใช้คำว่าไมโครโคนิเดียและมาโครโคนิเดีย[ 6 ]
การสร้างสปอร์
การพัฒนาโคนิเดียมมีสองประเภทหลัก: [ 7 ]
- กระบวนการสร้างสปอร์ แบบบลาสติก (Blastic conidiogenesis) ซึ่งสปอร์ปรากฏให้เห็นแล้วก่อนที่จะแยกตัวออกจากเส้นใยสร้างสปอร์ (conidiogenic hypha)ที่กำลังสร้างมันขึ้นมา และ
- กระบวนการสร้างโคนิเดีย แบบทัลลิก คือขั้นแรกผนังกั้นจะปรากฏขึ้น จากนั้นเซลล์ที่สร้างขึ้นจะพัฒนาไปเป็นสปอร์
การงอกของสปอร์
สปอร์อาจสร้างท่องอก (ท่องอก) และ/หรือท่อเชื่อมต่อสปอร์ (CATs) ภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ ทั้งสองอย่างนี้เป็นเส้นใยพิเศษที่เกิดจากสปอร์ของเชื้อรา ท่องอกจะเจริญเติบโตเพื่อสร้างเส้นใยและไมซีเลียม ของเชื้อรา ท่อเชื่อมต่อสปอร์มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาที่แตกต่างจากท่องอก หลังจากที่สปอร์ถูกกระตุ้นให้สร้างท่อเชื่อมต่อสปอร์ พวกมันจะเจริญเติบโตเข้าหากันและรวมตัวกัน เมื่อการรวมตัวเกิดขึ้น นิวเคลียสสามารถผ่านเข้าไปใน CATs ที่รวมตัวกันได้ นี่คือเหตุการณ์ของการเจริญเติบโตแบบไม่อาศัยเพศของเชื้อรา ไม่ใช่การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ การรวมตัวระหว่างเซลล์เหล่านี้ดูเหมือนจะมีความสำคัญสำหรับเชื้อราบางชนิดในช่วงเริ่มต้นของการสร้างโคโลนี มีการเสนอว่าการสร้างเซลล์เหล่านี้เกิดขึ้นในเชื้อรา 73 ชนิดที่แตกต่างกัน[ 8 ] [ 9 ]
การงอกในเชื้อรา Aspergillus
จากหลักฐานในเอกสารทางวิชาการล่าสุด การงอกของสปอร์ของเชื้อรา Aspergillusซึ่งเป็นราที่พบได้ทั่วไปนั้นเป็นเรื่องที่น่าสนใจเป็นพิเศษAspergillusไม่เพียงแต่เป็นเชื้อราที่คุ้นเคยและพบได้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ ทั่วโลกเท่านั้น แต่ยังเป็นอันตรายต่อผู้ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่องด้วย เนื่องจาก สปอร์ ของ Aspergillus ที่สูดดมเข้าไป อาจงอกภายในทางเดินหายใจและทำให้เกิดโรคแอสเปอร์จิลโลซิส ซึ่งเป็นการติดเชื้อในปอด และยังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของโรคแอสเปอร์จิลโลซิส เช่น กลุ่มเสี่ยงใหม่ๆ และการดื้อยาต้านเชื้อรา
ขั้นตอนการงอก: ระยะพักตัว
การงอกของสปอร์ในเชื้อรา Aspergillus เกิด ขึ้นตามลำดับสามขั้นตอน ได้แก่ การพักตัว การเจริญเติบโตแบบไอโซโทรปิก และการเจริญเติบโตแบบโพลาไรซ์ สปอร์ที่พักตัวสามารถงอกได้แม้หลังจากเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องนานถึงหนึ่งปี เนื่องจากคุณสมบัติภายในและภายนอกเซลล์ที่ทนทาน ทำให้สามารถทนต่อสภาวะที่รุนแรง เช่น การขาดน้ำ การเปลี่ยนแปลงความดันออสโมติก การออกซิเดชัน อุณหภูมิ และการเปลี่ยนแปลงการได้รับรังสียูวีและระดับความเป็นกรด ความสามารถเหล่านี้ของสปอร์ที่พักตัวถูกควบคุมโดยโปรตีนควบคุมหลักไม่กี่ชนิด ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการสร้างสปอร์และก้านสปอร์ โปรตีนหนึ่งในนั้นคือโปรตีนควบคุมการพัฒนา wetA ซึ่งพบว่ามีความสำคัญเป็นพิเศษ ในสายพันธุ์กลายพันธุ์ที่ขาด wetA จะมีความทนทานต่อปัจจัยภายนอกที่กล่าวมาข้างต้นลดลง และมีการสังเคราะห์ผนังเซลล์สปอร์ที่อ่อนแอ นอกจากตัวควบคุมหลักเหล่านี้แล้ว กลุ่มยีน/โปรตีนที่น่าสนใจบางกลุ่มยังรวมถึงโปรตีนควบคุมอื่นๆ เช่น โปรตีนควบคุมกำมะหยี่ ซึ่งมีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตของเชื้อรา และโมเลกุลอื่นๆ ที่กำหนดเป้าหมายสภาวะที่ไม่พึงประสงค์เฉพาะภายในและภายนอกเซลล์ เช่น โปรตีนช็อกความร้อน[ 10 ] [ 11 ]
ขั้นตอนการงอก: การเจริญเติบโตแบบไอโซโทรปิกและแบบโพลาไรซ์
ขั้นตอนต่างๆ หลังจากการพักตัว ได้แก่ การเจริญเติบโตแบบไอโซโทรปิก ซึ่งความดันออสโมติกภายในเซลล์ที่เพิ่มขึ้นและการดูดซึมน้ำทำให้สปอร์บวมและเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์เพิ่มขึ้น และการเจริญเติบโตแบบมีทิศทาง ซึ่งการบวมจากการเจริญเติบโตแบบไอโซโทรปิกจะนำพาการเจริญเติบโตไปทางด้านใดด้านหนึ่งของเซลล์ และนำไปสู่การสร้างท่อเจริญ อย่างไรก็ตาม ก่อนอื่น สปอร์ต้องผ่านขั้นตอนการทำลายการพักตัวเสียก่อน ในบางสายพันธุ์ของ Aspergillus การพักตัวจะถูกทำลายเมื่อสปอร์ที่พักตัวอยู่ถูกนำไปสัมผัสกับแหล่งคาร์บอนในที่ที่มีน้ำและอากาศ ในขณะที่ในสายพันธุ์อื่นๆ เพียงแค่มีกลูโคสก็เพียงพอที่จะกระตุ้นการทำลายการพักตัวได้แล้ว ชั้นนอกที่หนาแน่นของสปอร์ที่พักตัวอยู่จะหลุดออกไป และการเจริญเติบโตของเซลล์เส้นใยจะเริ่มต้นขึ้น ซึ่งมีองค์ประกอบที่แตกต่างอย่างมากเมื่อเทียบกับเซลล์สปอร์ที่พักตัวอยู่ การทำลายการพักตัวเกี่ยวข้องกับการถอดรหัส แต่ไม่เกี่ยวข้องกับการแปลรหัส สารยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนจะป้องกันการเจริญเติบโตแบบไอโซโทรปิก ในขณะที่สารยับยั้งการสังเคราะห์ DNA และ RNA จะไม่ทำเช่นนั้น และการเริ่มต้นของการทำลายภาวะพักตัวจะมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของทรานสคริปต์สำหรับยีนสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน และการสังเคราะห์โปรตีนทันที หลังจากการขยายตัวของเซลล์ผ่านการเจริญเติบโตแบบไอโซโทรปิก การศึกษาพบว่ามีโปรตีนใหม่จำนวนมากเกิดขึ้นจากกระบวนการในการทำลายภาวะพักตัวและทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับการปรับโครงสร้างของผนังเซลล์ ซึ่งบ่งชี้ว่าการปรับโครงสร้างของผนังเซลล์เป็นกระบวนการสำคัญในระหว่างการเจริญเติบโตแบบไอโซโทรปิก ในระยะการเจริญเติบโตแบบโพลาไรซ์ โปรตีนและทรานสคริปต์ที่เพิ่มขึ้นและแสดงออกมากเกินไป ได้แก่ โปรตีนและทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ไคติน (ส่วนประกอบหลักของผนังเซลล์ของเชื้อรา) ไมโทซิสและการประมวลผล DNA การปรับโครงสร้างของรูปร่างเซลล์ และโปรตีนและทรานสคริปต์ในการสร้างท่องอกที่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อและปัจจัยก่อโรค[ 10 ] [ 11 ]
โครงสร้างสำหรับปล่อยสปอร์
การสร้างสปอร์เป็นกลไกสำคัญในการแพร่กระจายของเชื้อโรคพืช ในบางกรณี โครงสร้างสร้าง สปอร์ขนาดใหญ่ที่มีลักษณะเฉพาะ อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มม. ซึ่งบรรจุสปอร์จำนวนมาก จะก่อตัวขึ้นใต้ผิวของพืชเจ้าบ้าน จากนั้นจะแตกออกทางผิว ทำให้สปอร์สามารถกระจายไปได้โดยลมและฝน โครงสร้างเหล่านี้เรียกว่าโคนิดิโอมา (พหูพจน์: โคนิดิโอมาตา ) [ 12 ] [ 13 ]
โคนิดิโอมาตาที่สำคัญสองประเภท ซึ่งแตกต่างกันที่รูปร่าง ได้แก่:
- พิกนิเดีย (เอกพจน์: พิกนิเดียม ) ซึ่งมีรูปร่างคล้ายขวด และ
- แอเซอร์วูลี (เอกพจน์: แอเซอร์วูลัส ) ซึ่งมีรูปร่างคล้ายเบาะที่เรียบง่ายกว่า
โครงสร้างสร้าง สปอร์แบบพิกนิเดีย หรือพิกนิเดียเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อของเชื้อราเอง และมีรูปร่างคล้ายแจกันที่โป่งออกมา สปอร์จะถูกปล่อยออกมาทางช่องเล็กๆ ที่ปลายสุด ซึ่งเรียกว่าออสติโอล
โครงสร้างคล้ายเบาะที่เรียกว่า acervular conidiomata หรือacervuliนั้น เกิดขึ้นภายในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์:
- ใต้ ชั้นคิวติเคิลคือชั้นที่อยู่ใต้ชั้นนอกสุดของพืช ( คิวติเคิล )
- ภายในชั้นเซลล์ชั้นนอกสุด( หนังกำพร้า )
- ใต้ชั้นหนังกำพร้า หรือลึกเข้าไปในร่างกายของโฮสต์
โดยส่วนใหญ่แล้ว พวกมันจะสร้างชั้นแบนๆ ของโคนิเดียฟอร์ที่มีความยาวค่อนข้างสั้น จากนั้นจึงสร้างสปอร์จำนวนมาก แรงดันที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ชั้นหนังกำพร้าและคิวติเคิลแตกออก และปล่อยให้โคนิเดียหลุดออกจากเนื้อเยื่อ
ปัญหาสุขภาพ
สปอร์ของเชื้อรามีอยู่ในอากาศเสมอ แต่ระดับจะผันผวนไปในแต่ละวันและตามฤดูกาล โดยเฉลี่ยแล้วคนเราสูดดมสปอร์อย่างน้อย 40 สปอร์ต่อชั่วโมง[ 14 ] การสัมผัสกับสปอร์ของเชื้อราบางชนิด เช่น สปอร์ของCryptostroma corticaleเป็นที่ทราบกันดีว่าทำให้เกิดโรคปอดอักเสบจากภูมิแพ้ ซึ่งเป็นอันตรายจากการทำงานสำหรับคนงานป่าไม้และพนักงานโรงงานกระดาษ[ 15 ] [ 16 ]
โคนิเดียเป็นวิธีการที่เชื้อราทั่วไปบางชนิดซึ่งโดยปกติแล้วไม่เป็นอันตรายแต่ทนความร้อน (เทอร์โมโทเลอแรนท์) ใช้ในการ ก่อโรคในผู้ป่วย ที่มีภูมิคุ้มกัน บกพร่องอย่างรุนแรงบางประเภท (โดยปกติคือ ผู้ป่วย มะเร็งเม็ดเลือด ขาวเฉียบพลันที่ได้รับเคมีบำบัด ผู้ป่วย เอดส์ ที่มีมะเร็ง ต่อมน้ำเหลืองชนิดบีเซลล์ ร่วมด้วย ผู้ป่วยปลูกถ่ายไขกระดูก (ที่รับประทานยากดภูมิคุ้มกัน) หรือผู้ป่วยปลูกถ่ายอวัยวะสำคัญที่มีโรคกราฟต์ต่อโฮสต์ ) ระบบภูมิคุ้มกันของพวกเขาไม่แข็งแรงพอที่จะต่อสู้กับเชื้อราได้ และเชื้อราอาจเข้าไปอาศัยอยู่ในปอด ทำให้เกิดการติดเชื้อในปอดได้[ 17 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับเชื้อรา สกุล Aspergillusการงอกในทางเดินหายใจอาจนำไปสู่โรคแอสเปอร์จิลโลซิส ซึ่งพบได้บ่อย มีความรุนแรงแตกต่างกันไป และมีสัญญาณบ่งชี้ว่ากำลังพัฒนาไปสู่กลุ่มเสี่ยงใหม่และการดื้อยาต้านเชื้อรา[ 10 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- . . 1914.