加研究首發現 致命耳念珠菌可有性繁殖 易增基因突變

2009 年,一種前所未見的真菌耳念珠菌 (Candida auris) 從一位 70 歲的日本女士的耳道中首度被發現。雖然對正常人而言,不易感染到耳念珠菌,但其對多種藥物的超級抗藥性,以及能夠長期存活在患者、醫護人員的皮膚表面以及醫院設施表面等特性,自身免疫力低下人士感染到的話,有機會致命!現時這種真菌亦已蔓延到世界各地。

最新刊於的《電腦與結構生物技術雜誌》研究更表明,耳念珠菌能以意想不到的有性繁殖方式繁殖,或是導致該真菌的超級抗藥性和毒性更強的菌株出現主因。

耳念珠菌(Credit: Bayona, J.V.M. & et al. (2022))

雖然耳念珠菌被分類為念珠菌屬,但其生長模式似真菌科的酵母。通常酵母會通過出芽生殖 (budding) 和分裂成子細胞進行無性繁殖。

加拿大麥瑪斯達大學 (McMaster University) 團隊指出,過去都無關於耳念珠菌交配和有性繁殖的證據,但是次研究在所有樣本和單個演化枝中確定了有限但明確的重組證據。

團隊分析 1,285 株真菌中的真菌和線粒體基因,以了解查看耳念珠菌 5 個演化枝之間以及各演化枝內的遺傳差異。

團隊在這些基因中發現了一些重組,但大部分發生在耳念珠菌分裂成 5 個演化枝之前。一些演化枝似乎已經失去了交配的能力,而另一些則在分裂後出現有限的重組。換言之,雖然偶爾會發生有性繁殖,但絕對不會經常發生。重組 (recombination) 是指遺傳信息的重新洗牌,而這機制並不能在無性繁殖中發生。

雖然研究並無直接看到耳念珠菌的有性繁殖,但偶爾出現有性繁殖的想法實際上可行。學界已知道,用於烘焙、釀酒的啤酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) 偶爾在環境壓力下會交配。

即使是不頻繁的有性繁殖也可能導致新的抗藥性,或以其他方式變得更威脅人類健康。

團隊又指,耳念珠菌過去已出現過重組,並且可以在自然界中重組,令此病原體夠相當快地產生新的變異株。雖然聽起來很可怕,但這亦幫助人類在實驗室中複制過程,從而了解其毒性和抗藥性的遺傳控制,以及其他使之成為危險病原體的特徵。

來源:

Science Alert, A Deadly Fungus Has Been Having Sneaky Sex, And It Could Bode Ill For Humans

報告:

Wang, Y. & Xu, J.p. (2022). Population genomic analyses reveal evidence for limited recombination in the superbug Candida auris in nature. Computational and Structural Biotechnology Journal Vol 20, 2022, pp 3030-3040. doi: 10.1016/j.csbj.2022.06.030

文/AC、審/WL

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