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May 09, 2023

암

위: Fonticula alba 식민지 Marko Kaksonen 과학자들은 다음을 발견했습니다.

위: Fonticula alba 식민지 Marko Kaksonen

과학자들은 점균류가 암세포가 건강한 조직에 침입하는 것과 유사하게 박테리아 세포 군체에 침입할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 월요일(3월 28일) Current Biology에 발표된 새로운 연구에서 보고된 바와 같이 점균류인 Fonticula alba의 침입 행동은 곰팡이와 동물에서 다세포 구조가 어떻게 발생했는지에 대한 단서를 제공할 수 있습니다.

환경에서 딱 한 번(1960년대 아칸소주의 일부 개 배설물에서) 발견된 F. 알바는 제네바 대학의 과학자들이 이 독특한 현상에 관심을 갖게 된 몇 년 전까지만 해도 별 관심을 끌지 못했습니다. 진화계통에서의 위치. Dictyostelium spp.와 같이 이전에 특성화된 대부분의 점균류는 동물과 식물의 친척인 반면, F. alba는 다른 점균류보다 균류와 더 밀접하게 관련되어 있습니다.

제네바 대학의 미생물학자인 크리스 토렛(Chris Toret)은 "진균류와 동물은 진화계통에서 매우 밀접하게 관련되어 있습니다"라고 The Scientist에 말했습니다. "균류는 결국 균류가 되고 동물은 동물이 된 이유는 무엇입니까? 서로 붙어 있는 방식에는 분명히 약간의 차이가 있습니다. 그래서 우리는 [F. alba]를 모델 유기체로 보고 싶었습니다."

F. alba에 대해 알려진 바가 거의 없었기 때문에 가장 먼저 해야 할 일은 F. alba에 대해 알아가는 것이었습니다. "나는 '이것을 실험실에서 키울 수 있을까?'를 알아내려고 시간을 보냈습니다."라고 Toret은 설명합니다. "그냥 그렇게 해도 우리는 몇 가지 흥미로운 다세포 특성을 보기 시작했습니다."

이전 연구에서는 F. alba의 생활사 중 일부를 특성화했습니다. 대부분의 점균류와 마찬가지로 이 곰팡이도 박테리아를 먹고 사는 아메바처럼 단세포 형태로 대부분의 생애를 보냅니다. 그러나 수명 주기의 어느 시점이 되면 다세포 세포가 되어 다른 세포와 결합하여 화산 같은 자실체를 형성하고 포자를 방출하고 점균류의 번식을 돕습니다. 이전 연구자들은 이러한 집합된 상태에서 다른 점균류가 어떻게 결정을 내리고 지하철 시스템과 놀랍도록 유사한 패턴을 생성할 수 있는지 설명했습니다.

그러나 문헌에서 전혀 설명되지 않은 것은 F. alba의 또 다른 다세포 행동인 침입이었습니다. Toret와 그의 동료들은 F. alba가 박테리아 생활주기의 특정 단계에 있는 박테리아(이 경우 일반적인 배설물 박테리아인 Klebsiella pneumonia)와 함께 배양되었을 때만 응집 상태에 들어간다는 사실을 발견했습니다. 박테리아는 성장과 사멸의 단계를 거치며, 빠르게 성장하다가 식량원이 고갈되면 사멸합니다. 점균류가 뭉치게 된 것은 결핍으로 인한 일몰 단계에서 박테리아에 노출되었기 때문입니다. 그러나 과학자들은 아직 그 이유를 알지 못합니다. 박테리아는 "좋은 프랑스 치즈처럼 성숙해야 한다"고 제네바 대학의 미생물학자이자 논문의 공동 저자인 Marko Kaksonen이 제안합니다.

연구자들은 침입성 사회 상태에서 F. alba가 고갈된 박테리아 잔디를 휩쓸며 잔치를 벌이고 새로운 먹이원을 찾는다는 사실을 발견했습니다. 연구자들은 이 침입 메커니즘을 암세포가 주변 조직에 집단적으로 파고드는 방법과 F. alba가 박테리아 군집을 침범하는 메커니즘은 아직 알려지지 않았지만 곰팡이가 길고 가지를 치는 필라멘트를 사용하여 새로운 먹이 공급원을 찾는 방법과 비교했습니다. 점균류 세포는 박테리아가 채워진 한천을 통해 확장되는 다세포 덩굴손을 형성하며, 여기서 "추종 세포"는 단일 "리더" 세포에 의해 안내됩니다. 이 상태에서 덩굴손의 세포는 통신합니다. 리더 세포가 박테리아가 없는 환경에 들어가면 뒤따르는 세포에게 돌아서라는 신호를 보냅니다. 암세포는 또한 원발성 종양에서 인접한 조직으로 이동하기 위해 조정된 리더-추종자 구성을 사용합니다.

연구자들은 레이저를 사용하여 리더 세포의 움직임을 교란시켰고, 레이저를 공격하면 덩굴손의 움직임이 교란되어 무질서한 움직임을 초래한다는 사실을 발견했습니다. 결국 다른 리더 세포가 그 자리를 차지하고 침공이 진행되었습니다. 그러나 추종자 세포를 공격했을 때는 이런 일이 발생하지 않았는데, 이는 F. 알바 세포가 생활의 집합 단계에서 별개의 역할을 할당받았음을 나타냅니다.