Поражающие кожу грибки отказались от полового размножения

По некоторым оценкам, грибковые инфекции поражают до четверти жителей планеты. В большинстве случаев виноваты паразитические грибки Trichophyton rubrum, которые прекрасно себя чувствуют в современных густонаселенных мегаполисах, часто поддаются лишь симптоматическому лечению, а могут и вовсе вырабатывать устойчивость к противогрибковым препаратам.

Трихофитоны относятся к большому отделу аскомицетов; по ходу жизни его представители чередуют бесполое и половое размножение, проходя через не менее серьезные морфологические изменения, чем метаморфоз насекомых. Однако паразитические грибки некоторое время назад потеряли возможность к половому размножению, что может стать настоящей «ахиллесовой пятой» этой инфекции. Об этом профессор Университета Дьюка Джозеф Хейтман (Joseph Heitman) и его коллеги пишут в статье, опубликованной журналом Genetics.

Ученые собрали 135 образцов T. rubrum по всему миру и провели анализ их геномов. Главной целью было наличие α1- или HMG-доменов, которые служат таким же надежным индикатором пола у аскомицетов, как Y-хромосома у людей, хотя и связаны с работой совершенно иных биохимических и физиологических механизмов. К большому удивлению ученых, все до единого штаммы трихофитонов оказались одного пола.

Авторы также провели эксперименты, несколько месяцев выращивая полученные штаммы совместно друг с другом и с другими трихофитонами, которые могли бы подходить для спаривания. Ученые даже создавали условия, которые, как считаются, стимулируют у грибков половое размножение, однако в итоге так и не обнаружили никаких признаков появления соответствующих органов.

Полный анализ геномов T. rubrum показал, что все они являются почти идентичными клонами, так что последовательность ДНК у любой пары штаммов совпадает на 99,97 процента. Расхождений между ними в десятки раз меньше, чем можно было бы ожидать: три нуклеотида на 10 тыс. против обычных 64. «Столь высокая клональность образцов со всего мира удивительна, – говорит один из авторов работы, – и говорит о высокой адаптации этого организма к человеку».

В самом деле, способность паразита жить в столь узкоспециализированных условиях, при постоянных атаках иммунной системы, требует весьма специфических навыков и свойств. Половое размножение, создающее дополнительное генетическое разнообразие, здесь может только мешать, и неудивительно, что у трихофитонов оно могло деградировать. С другой стороны, снижение генетического разнообразия наверняка окажется проигрышной стратегией на больших промежутках времени.

«Принято считать, что если организм становится бесполым, он обречен на вымирание, – говорит Хейтман. – Хотя временные рамки, о которых идет речь, могут составлять десятки и сотни миллионов лет». Впрочем, есть надежда, что люди, сохранившие половое размножение с его большей скоростью адаптации, а тем более люди, взявшие на вооружение современную медицину, найдут управу на болезнь быстрее.