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 因高度抵抗各種應(yīng)激，黑真菌（black fungi）是微生物中的真正冠軍。在奧地利科學(xué)基金會(huì)（FWF）的支持下，來(lái)自?shī)W地利維也納市的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這種真菌的抵抗性質(zhì)歸因于迄今為止并不為人所知的蛋白和細(xì)胞水平上的特殊過(guò)程。

它們是真正的存活藝術(shù)家，不論在寒冷條件下還是在炎熱時(shí)都存活得很好。不論它們的環(huán)境是否提供少量或豐富的氧氣，是潮濕的、咸的或干燥的，或者存在污染的土壤，黑真菌都能適應(yīng)和感到輕松自在，即便是在最?lèi)毫拥纳顥l件下，也是如此。它們是如何做到這樣的呢？

Katja Sterflinger陳述到，“令我們非常吃驚的是，這些真菌幾乎沒(méi)有表現(xiàn)出任何應(yīng)激反應(yīng)。這意味著它們的結(jié)構(gòu)中存在的某種東西讓它們內(nèi)在地抵抗應(yīng)激。”在奧地利科學(xué)基金會(huì)（FWF）的支持下，這名微生物學(xué)家利用一種人工氣候室來(lái)模擬這些真菌在北極和沙漠等極端氣候地區(qū)中遇到的不同應(yīng)激狀態(tài)。她首先觀察到這些真菌的細(xì)胞或者更加準(zhǔn)確地說(shuō)，它們的蛋白如何對(duì)寒冷、炎熱、臭氧或干旱作出反應(yīng)。

獨(dú)特的“蛋白工具”

Katja Sterflinger是奧地利自然資源與生命科學(xué)大學(xué)（University of Natural Resources and Life Science）維也納生物技術(shù)研究所（Vienna Institute of BioTechnology, VIBT）“極端微生物中心（Extremophile Center）” 主任。這些專(zhuān)門(mén)為VIBT研究所建造的人工氣候室和對(duì)前沿的測(cè)序技術(shù)的采用使得首次鑒定黑真菌的蛋白成為可能。Sterflinger注意到，“這是非常困難的，這是因?yàn)樗鼈儾⒉活?lèi)似于或比得上我們迄今為止觀察到的其他東西。”如今，Sterflinger團(tuán)隊(duì)已了解到這些“微菌落真菌（microcolonial fungi）”具有一種獨(dú)特的蛋白系統(tǒng)而能夠讓它們?cè)?° C或45° C時(shí)生長(zhǎng)。這些真菌甚至在模擬的到火星的旅程中存活下來(lái)。它們所需做的全部事情就是進(jìn)行一些較小的分子調(diào)節(jié)。Katja Sterflinger注意到，“依賴(lài)于環(huán)境是炎熱的還是寒冷的，這些真菌將發(fā)生一點(diǎn)變化。但是，它僅僅是微調(diào)。”就這些真菌而言，這實(shí)際上是一種非常明智的行動(dòng)，這是因?yàn)槿魏物@著的變化都會(huì)消耗能量。這些真菌并不需要這種情形，因此即便冰川或石頭等低營(yíng)養(yǎng)物環(huán)境中，它們?nèi)匀槐３只钚浴?/span>

理解細(xì)胞過(guò)程

在接下來(lái)的步驟中，Sterflinger團(tuán)隊(duì)將獲得的蛋白數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)相比于非編碼RNA（ncRNA），這種細(xì)胞秘密似乎與蛋白存在更少的關(guān)聯(lián)性。這些ncRNA分子在細(xì)胞中是有活性的，但是并不翻譯為蛋白。盡管迄今為止，它們的生物學(xué)功能大多數(shù)還未得到確定，但是如今人們已知它們?cè)谡{(diào)節(jié)多種細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。畢竟，僅有2%的遺傳物質(zhì)才被翻譯為蛋白。

“皮炎外瓶霉”的非凡能力

在Sterflinger團(tuán)隊(duì)迄今為止研究過(guò)的上百種真菌菌株中，“皮炎外瓶霉（Exophiala dermatitidis）”經(jīng)證實(shí)是一種與眾不同的極端微生物。人們?cè)趶暮涞綔嘏乃袦囟认露及l(fā)現(xiàn)這種被稱(chēng)作“黑酵母（black yeast）”的微真菌，而且能夠經(jīng)受一切。Katja Sterflinger解釋道，“它在冰塊上的生長(zhǎng)就像是在桑拿浴中一樣，而且不幸的是，也在我們的洗碗機(jī)中生長(zhǎng)。它具有成為一種人類(lèi)致病菌的不好性質(zhì)。”這是這種真菌的不好一面。就它的正面而言，它非常擅長(zhǎng)降解碳?xì)浠衔铮炊舅亍Ｕ沁@種好的性質(zhì)讓這些來(lái)自“極端微生物中心（Extremophile Center）”的微生物學(xué)家發(fā)起第二項(xiàng)得到FWF資助的項(xiàng)目：他們篩選200多種黑色酵母，以便尋找用于清理廢氣和污染土壤的生物學(xué)“清潔劑（cleaner）”。除了從外瓶霉屬（Exophiala）之外，他們發(fā)現(xiàn)僅僅另外一種真菌能夠降解環(huán)境毒素。不幸的是，第二種真菌也與人類(lèi)致病菌菌株存在緊密的親緣關(guān)系，這意味著利用它們作為生物過(guò)濾器的計(jì)劃暫時(shí)被擱置了。

醫(yī)學(xué)熱點(diǎn)

相反，Sterflinger團(tuán)隊(duì)如今著重關(guān)注醫(yī)療問(wèn)題，并且著手更加密切地研究致病性的“皮炎外瓶霉”的分子，這是因?yàn)檫@種真菌不僅會(huì)感染具有較弱免疫系統(tǒng)的人，而且也日益增加地感染具有平均良好健康的個(gè)人。根據(jù)Sterflinger的說(shuō)法，這種真菌的極端應(yīng)激耐受性很可能與它的致病性相關(guān)聯(lián)。“這是一個(gè)我們?nèi)匀涣私獠粔蚨嗟念I(lǐng)域。我們的目標(biāo)是更多地發(fā)現(xiàn)這種真菌的毒力因子。”