автор: Эмбер Дэнс
Знаете ли вы, что грибы могут быть вредны? В 1948 году на грибной ферме братьев Ла Франс в Пенсильвании учёные впервые обнаружили грибную болезнь , характеризующуюся уродливыми шляпками и искривлёнными ножками. Но только в 1962 году исследователи наконец поняли, что за болезнью Ла Франс, как её стали называть, стоят вирусы, и что вирусы вызывают и другие грибковые заболевания, положив тем самым начало совершенно новому направлению исследований.
Сегодня учёные, изучающие грибковые вирусы, переживают «золотой век открытий», говорит Мэтт Кассон, миколог (он же исследователь грибов) из Университета Западной Вирджинии в Моргантауне. Исследователи обнаруживают всевозможные странные и удивительные взаимодействия между грибами и их вирусами, а также между грибковыми вирусами и растениями или животными. Большинство грибковых вирусов, похоже, не оказывают особого воздействия на своих хозяев, но некоторые, безусловно, оказывают: иногда они вызывают болезни , но иногда приносят удивительную пользу . Даже сегодня большинство грибов остаются неописанными , а анализ их вирусов ещё более редок. Так что предстоит ещё многое узнать. В наши дни учёные могут использовать секвенирование ДНК и РНК для обнаружения признаков вирусов внутри грибов, даже если нет других признаков их присутствия. Учёных особенно интересуют грибковые вирусы, вызывающие заболевания у грибов, которые сами по себе являются патогенами для растений , животных и даже людей, что делает эти вирусы потенциальными союзниками в борьбе с грибковыми инфекциями и вредителями.
Журнал Knowable Magazine делится некоторыми интересными фактами о вирусах и грибках, которые они поражают.
Вирусы встречаются во всех видах грибов и во всех формах.
«Почти у всех грибов есть вирусы — они чрезвычайно распространены», — говорит Мэрилин Руссинк, вирусолог, вышедшая на пенсию из Университета штата Пенсильвания в Юниверсити-Парке. Она добавляет: «Они такие классные». Многие вирусы растений и животных заключают свои гены в белковую оболочку или даже в мембранный пузырь, создавая частицу, способную перелетать от хозяина к хозяину. Но «грибковые вирусы — это нечто совершенно исключительное», — говорит Нобухиро Судзуки, вирусолог из Университета Окаямы в Курасики, Япония. У некоторых из них вообще нет оболочки, отмечает Судзуки, который был соавтором статьи о разнообразии и эволюции грибковых вирусов для Ежегодного обзора фитопатологии . Кажется, они никогда не покидают уютных объятий своего хозяина. А в одном интересном случае Судзуки и его коллеги столкнулись с вирусом, у которого нет собственной оболочки, но он заимствует оболочку у другого вируса . Они назвали заемщика ядо-кари , японское название рака-отшельника, что переводится как «заимствование комнаты для проживания». Другой вирус они назвали ядо-нуси , что означает «хозяин». Независимо от того, носят ли они верхнюю одежду или нет, большинство грибковых вирусов не находят новых хозяев, выходя за пределы хозяина, как, например, вирус гриппа. Обычно они передаются при встрече двух грибковых цепей в почве. Цепи родственных грибов могут сливаться, обмениваясь внутренними частями — и своими вирусами.
Геномы грибковых вирусов также сильно различаются: некоторые обходятся одним или несколькими генами; другие — геномные гиганты , имеющие более 300 генов. Грибковые вирусы настолько распространены, что некоторые грибы являются домом для нескольких типов — в одном исследовании было обнаружено, что гриб содержит 17 различных вирусов , а другие содержат более 20, говорит Цзятао Се, вирусолог грибов из Хуачжунского сельскохозяйственного университета в Ухане, Китай, который был соавтором обсуждения разнообразия и эволюции грибковых вирусов в Ежегодном обзоре микробиологии . И они обнаруживаются в разнообразном наборе хозяев, таких как грибы, обитающие в морской среде, в том числе в морской траве и морских огурцах , или грибы, появившиеся из таяния вечной мерзлоты .
Вирусы могут придавать грибкам свойства, которых у них ранее не было.
Ещё в начале 2000-х годов коллеги Руссинка обнаружили интересную пару гриб-растение в Йеллоустонском национальном парке, где температура почвы может достигать 50 градусов Цельсия и выше. Когда трава росла одна, при температуре 50 градусов она увядала и теряла зелёный оттенок. При периодическом воздействии температуры 65 градусов она погибала. Однако, если на траве присутствовал гриб Curvularia protuberata , эта пара могла выдерживать 50 градусов и периодические пики температуры в 65 градусов. Из любопытства Руссинк продолжил исследования и обнаружил, что устойчивость к жаре наблюдалась только тогда, когда гриб содержал вирус , который команда назвала вирусом тепловой устойчивости Curvularia . Другими словами, пара, устойчивая к жаре, на самом деле была трио. «Вирус должен быть там», — говорит Руссинк. «Должны быть все три».
Ученые использовали вирусы для отслеживания синдрома белого носа у летучих мышей.
Синдром белого носа, унесший жизни более 6 миллионов летучих мышей в Северной Америке с 2006 года, вызывается грибком Pseudogymnoascus destructans , который растёт на мордах, ушах и крыльях этих созданий. Руссинк не удивился, обнаружив, что этот грибок содержит вирус . Он относится к семейству Partitiviridae, которые имеют два или три гена и образуют многогранные частицы.
Картировать распространение синдрома белого носа было сложно, поскольку летучие мыши путешествуют на большие расстояния. Вирус предложил решение: Руссинк и его коллеги отследили грибок, отслеживая мутации в быстро эволюционирующем гене, отвечающем за оболочку вируса. Изменения в этом гене с течением времени показали, как пара гриб-вирус распространялась из Коннектикута в другие части восточной части США и даже в штат Вашингтон. Вирус уникален для североамериканского вида P. destructans , и именно это, по мнению Руссинка, делает грибок настолько разрушительным: только грибы, содержащие вирус, могут производить большое количество жизнеспособных спор, помогая ему распространяться от летучей мыши к летучей мыши.
Некоторые вирусы перемещаются между грибами и растениями.
Многие растения и грибы тесно связаны — настолько, что вирусы могут пересекаться между ними . В китайской провинции Внутренняя Монголия исследователи обнаружили грибок корневой гнили Rhizoctonia solani на растении картофеля. У этого грибка был приживала : вирус огуречной мозаики, который обычно поражает (как вы уже догадались) огурцы, а также многие другие фрукты, овощи, травы и сорняки. В лабораторных условиях вирус мог передаваться от растений к грибам. Попав внутрь грибов, он мог распространяться на другие растения. Итак, вирус мозаики огурца — это вирус, сфокусированный на растениях, который также питается грибами. Та же исследовательская группа затем проверила, может ли вирус, сфокусированный на грибах, также передаваться растениям. Они обнаружили, что беспочвенный Cryphonectria hypovirus 1, который обычно заражает грибы, действительно может заражать растения табака . Сам по себе он мог проникать в листья, на которые был помещен, но не мог распространяться на другие части растения. Но если присутствовал также другой вирус, такой как вирус табачной мозаики, оба вируса могли перемещаться по растению. Это связано с тем, что вирус растения табака вносил «белок передвижения», который помогал обоим вирусам перемещаться. Исследователи считают, что эта способность пересекать царства хозяев может быть важным фактором в распространении и эволюции вируса.
Грибковые вирусы могут защищать растения (а возможно, даже животных) от грибковых инфекций.
Если грибки — враги фермеров, выращивающих растения, то вирусы грибков могут стать лучшими друзьями фермеров. Действительно, это было показано ранее. В середине 1900-х годов европейские учёные, борясь с грибком каштанов, обнаружили, что гиповирус Cryphonectria 1 замедляет развитие инфекции , давая деревьям время для формирования иммунного ответа. «Это сработало довольно хорошо», — говорит Кассон; вирус стал ярким примером вирусного биологического контроля. К сожалению, тот же вирус в значительной степени не смог защитить американские каштаны ; большинство американских грибов имели генетические типы, неспособные принять вирус от донорского гриба. Но идея остаётся в силе. Сье и его коллега из Хуачжуна Даохун Цзян разрабатывают вирус, чтобы помочь таким культурам, как рапс и соя. Он борется с грибковым вредителем Sclerotinia sclerotiorum , который вызывает белую плесень у более чем 700 видов растений, говорит Сье. Вирус SsHADV-1 ослабляет способность грибка вызывать заболевания, но это ещё не всё. В отличие от большинства грибковых вирусов, он может покидать грибок и распространяться в виде свободных частиц или передаваться комарами, питающимися грибками . Более того, в грибковом двойном эффекте Джекила и Хайда вирус превращает грибок из того, что вредит растениям, в то, что приносит им пользу. Это связано с тем, что ослабленный вирусом грибок действует подобно вакцине. Воздействие инфицированного грибка активирует защитные механизмы растений , повышая их способность бороться с другими заболеваниями, не только с белой гнилью. Сочетание вируса и грибка также изменяет гормональную сигнализацию и циркадные ритмы растений, стимулируя их рост.
источник: https://knowablemagazine.org/content/article/living-world/2025/the-strange-viruses-that-infect-fungi