Champignons Oyster (Pleurotus ostreatus) est un aliment de base de nombreux types de cuisine, prisé pour ses saveurs douces et son parfum vaguement anisé. Ces champignons de couleur crème sont également l’un des nombreux types de champignons carnivores qui s’attaquent en particulier aux nématodes (vers ronds). Les champignons ont développé un nouveau mechanism pour paralyser et tuer leurs proies nematodes: une toxine contenue dans des structures ressemblant à des succettes appellés toxocystes qui, lorsqu’elles sont émises, provoquent la mort cellulaire généralisée des vers ronds en quelques minutes. Les scientifiques ont maintenant identified le composé organice volatile spécifique responsable de cet effet, selon un nouvel article publié dans la revue Science Advances.
Les champignons carnivores comme le pleurote se nourrissent de nematodes car ces petites créatures sont abondantes dans le sol et provident une source de proteines pratique. Différentes espèces have developed divers mechanisms to hunt and consume their prey. For example, oomycètes are organisms similar to mushrooms that send “cellules de chasseurs” à la recherche de nematodes. Une fois qu’ils les ont trouvés, ils form des cystes près de la bouche ou de l’anus des vers ronds, puis s’injectent dans les vers pour attaquer les organes internes. Un autre groupe d’oomycètes utilises des cellules qui se comportent comme des harpons à la recherche de proies, injectant les spores fongiques dans le ver pour sceller son destin.
D’autres champignons produce des spores aux formes irritantes comme des bâtonnets ou des talons aiguilles. Les nématodes avalent les spores, qui se coincent dans l’œsophage et germ en perforant l’intestin du ver. Il existe des structures collantes ressemblant à des branches qui agissent comme de la superglue; les colliers de la mort qui se detachment lorsque les nématodes nagent à travers eux, s’injectant dans les vers ; et une douzaine d’espèces fongiques use des pièges qui se reserrent en moins d’une seconde, pressing les nématodes à mort.
Pour tester l’hypothèse, l’équipe a mené des expériences où le calcium dans les vers était visible, puis a suivi la réponse à l’exposition aux toxocystes de pleurotes. Ils ont découvert que le pharynx et les muscles de la tête des nematodes empoisonnés étaiten inondés de calcium et que le calcium ne disparaissait pas, entraînant la mort generalisée des cellules nerveuses et musculaires. Ils ont suggested que la toxine déclenche la réponse calcique initiale, mais bloque afterwards le mechanism par lequel les nematodes regénèrent leur apport en calcium.
Mais Lee et al. n’ont pas pu identify les specific toxins responsible for the effect, bien qu’ils aient noté que le méchanisme chimique du pleurote était distinct des nématicides actuellements pour controller les populations de nématodes. Pour la nouvelle étude, Lee et ses co-auteurs ont utilisate la chromatographie en phase gaseuse et la spectrométrie de masse pour y parvenir. La première version de l’expérience a testé un écontillon de flacon contenant untuk le milieu de l’expérience et des billes de verre. Une deuxième version a testé un écontillon de flacon contenant P. ostreatus qui avaient été cultivées pendant deux à trois semaines. La troisième version était une combinaison des deux premières, testing un sample de flacon contenant à la fois des cultures P. ostreatus et perles de verre.
The culprit : une cétone volatile appelé 3-octanone, l’un des nombreux composés organiques volatiles (COV) naturels que les champignons use pour communicar. Il semble que la 3-octanone serves égaleme de puissant méchanisme de destruction des nematodes. L’exposition de quatre espèces de nematodes à la 3-octanone a déclenché l’afflux massif (et mortel) révélateur d’ions calcium dans les cellules nerveuses et musculaires. Le dosage est critique, selon les auteurs. De faibles doses sont un répulsif pour les limaces et les escargots, mais des doses élevés sont mortelles. Il en est de même pour les nematodes. A high concentration of more than 50% of 3-octanone is necessary to trigger rapid paralysis and general cellular death. The team also induced thousands of random genetic mutations in the mushroom. Les mutants qui n’ont pas développement de toxocystes sur leurs hyphes n’était plus toxiques pour le nématode Caenorhabditis elegans.
Quant à savoir pourquoi les pleurotes ont développé un méchanisme si habituel pour tuer les nematodes, les auteurs suggestent que c’est parce que les arbres mourants ou pourris sont particulier pauvres en azote, et ce méchanisme est un bon moyen pour les champignons de compenser cette deficiency. Les toxocystes potrouint même servir un but défensif. Des espèces specifiques de nematodes peuvent percer les hyphes fongiques pour aspirer le cytoplasme, donc avoir des toxocystes qui émettent des gaz toxiques sur les hyphes pourrait protecter le champignon de ces prédateurs.
DOI : Science Advances, 2023. 10.1126/sciadv.ade4809 (À propos des DOI).
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