蜜蜂蜂巢底部的碎片可以提供城市微生物组的快照

蜜蜂蜂巢底部的碎片可以提供城市微生物组的快照与我们的内脏充满了微生物一样，城市也有小型生物组，是在环境中生长的各种类型的小生物的组合。而且，就像分析我们内脏中的微生物组可以揭示关于我们身体状况的重要细节一样，对城市的小生灵做同样的事情可以揭示关于什么样的真菌、细菌和其他小生命形式与人类城市居民一起生活的数据。虽然有可能使用人类研究人员来收集一个城市的微生物组数据，但这种实地研究可能是昂贵的，劳动密集型的，而且费时。因此，来自纽约大学、麻省理工学院、普拉特学院和威尔康奈尔医学院的研究人员决定寻求一种昆虫的帮助，这种昆虫每天都会在世界各地的城市中飞驰：蜜蜂。由于蜜蜂每天可以在离其蜂巢两英里（3公里）的范围内觅食，研究人员认为它们可以成为人类现场研究人员的优秀替身。当蜜蜂从它们在城市街道上辛勤劳作的日子回来时，它们会在蜂巢的底部沉积细小的碎屑。通过分析这些碎片，研究人员发现了一些有趣的细节。在一项使用纽约布鲁克林区三个屋顶蜂巢的试点研究中，研究人员采取了蜂巢拭子，并检查了蜂蜜、蜂体和蜂巢碎片，以找出哪一个将提供最丰富的数据来源。碎片提供了最丰富的数据集，因此下一步是分析来自世界各地蜂巢的碎片。研究小组发现，他们研究的每个城市都在蜂巢碎片中发现了不同的基因特征。例如，在悉尼，样本显示了来自橡胶降解细菌的遗传物质，而墨尔本则更绿色，大量来自桉树的遗传物质出现在蜂巢的底部。对威尼斯的蜂巢的分析显示，来自与腐木和枣树有关的真菌的DNA在碎片中占主导地位。对东京蜂巢的分析不仅发现了用于发酵酱油的酵母的DNA，而且还发现了猫立克次体的存在，这是一种从猫身上传播给人类的病原体，引起一种通常被称为猫抓热的疾病。这一发现使研究小组相信，利用蜜蜂跟踪城市环境可能有希望成为追踪人类疾病传播的一种方式，尽管他们说目前的发现过于初步，无法就此得出明确的结论。"最让我们惊讶的是，蜜蜂不仅从它们接触的植物中收集微生物信息，而且还从它们穿越的微生物云中收集与其他环境或生物有关的信息，"纽约大学的ElizabethHénaff说，她是这项研究的主要作者。"这项研究对于理解如何设计我们的建筑环境以承载多物种城市具有意义。"对蜂巢碎片的额外分析也提供了关于可能影响蜜蜂健康的微生物的信息。在一些蜂巢中，科学家们发现了几种微生物，它们的存在表明蜂巢是健康的，但在另一些蜂巢中，他们发现了表明相反情况的病原体，这表明蜜蜂碎片分析可能是衡量蜂巢状态的一个好方法。这项研究已经发表在《环境微生物组》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352067.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352067.htm

研究：新的化合物可以帮助保护蜜蜂群免受寄生螨虫的侵害

研究：新的化合物可以帮助保护蜜蜂群免受寄生螨虫的侵害据认为，寄生的瓦螨可能是蜂群崩溃综合症的主要原因之一，这种疾病正在摧毁世界各地的蜜蜂蜂群。然而，可能会有希望，因为研究人员已经发现一种新的化学品可以在不伤害蜜蜂的情况下消除螨虫。一旦出现在蜂群中，瓦螨就会杀死并吃掉蜜蜂幼虫，并且通过咬掉成年蜜蜂的身体来削弱它们。这些被削弱的蜜蜂就难以觅食以支持蜂群，而且它们更有可能感染病毒......它们可能会传播给环境中的其他昆虫。虽然养蜂人已经用一些化学品控制螨虫，但随着时间的推移，螨虫有可能对它们产生抗性。因此，在处理蜂群时，最好在几种此类化学品之间轮流使用。这就是3c36的用处。这种化合物是由加拿大西蒙弗雷泽大学的ErikaPlettner教授创造的。最初，它被设计用来阻止飞蛾幼虫在农作物上觅食。然而，最近，它也被发现可以麻痹瓦螨，使它们从蜜蜂身上掉下来，并在接触后几小时内死亡。蜜蜂本身仍然没有受到伤害。在不列颠哥伦比亚省进行的实地试验中，粘性纸片被放置在40个蜜蜂蜂巢底部的开口网下面。每个蜂巢要么用3c36处理，要么用现有的抗螨化合物处理，要么不处理。在测试期结束时，Plettner及其同事取出并分析了这些粘纸，以了解有多少死螨落在上面。研究发现，3c36的性能与其他化学品相当，导致的死螨数量远远多于从未经处理的蜂巢收集的死螨。现在研究人员正在计划进一步的试验，希望这种化合物能够很快成为养蜂人武器库中的一个关键组成部分。Plettner表示：“总是有机会产生抗性。这就是任何新的治疗方法都需要成为综合虫害管理（IPM）程序的一部分的原因。这种程序通过要求在随后几年使用不同的化合物或技术来减轻抗药性的风险。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308457.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1308457.htm

科学家揭示变暖世界中树木与真菌之间的隐秘斗争

科学家揭示变暖世界中树木与真菌之间的隐秘斗争巴塔哥尼亚森林地面上的一种外生菌根蘑菇。图片来源：SPUN/MateoBarrenengoa现在，科学家们发现，造成这种滞后的原因可能就在地下。今天（5月27日）发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项研究表明，树木，尤其是遥远的北方地区的树木，可能正在迁移到没有真菌生命支持的土壤中。科西嘉岛上生长的一棵巨型松树，那里的气候变化影响极为严重。图片来源：SPUN/QuentinvandenBossche菌根真菌是一种生长在土壤中的丝状微小真菌，能与植物根系连接，为植物提供重要的养分以交换碳。北纬地区的大多数大型针叶树都与一种叫做外生菌根真菌的菌根真菌建立了关系。第一作者、地下网络保护协会（SPUN）真菌生态学家迈克尔-范-努兰德（MichaelVanNuland）说："在研究这些共生关系的未来时，我们发现，树木与真菌之间35%的伙伴关系会受到气候变化的负面影响。"菌根蘑菇Cortinariusspp.图片来源：SPUN/MateoBarrenengoa作者发现，在北美，最容易受到这种气候错配影响的树木是松科的树木。特别值得关注的地区是物种分布区的边缘，那里的树木往往面临着最恶劣的条件。在这里，作者发现，在这些地方存活率较高的树木拥有更多样化的菌根真菌，这表明这些共生关系可能对帮助树木抵御气候变化的影响至关重要。"外生菌根真菌与气候的关系不同于外生菌根树木，"合著者、SPUN数据科学家克拉拉-秦（ClaraQin）说。"我们发现的证据表明，树木必须对这些差异做出回答。"意大利亚平宁山脉的外生菌根森林。SPUN/SethCarnill这项研究揭示了气候变化可能对共生生物产生的影响。秦说："虽然我们预计气候驱动的迁徙会受到非生物因素的限制，比如高纬度和高海拔地区的可用空间，但我们通常不会考虑生物因素的限制，比如共生伙伴的可用性。"VanNuland说："我们必须继续努力了解气候变化如何影响菌根共生关系，这一点绝对至关重要。这些关系是地球上所有生命的基础--我们必须了解并保护它们。这一行动呼吁强调了研究和保护这些基本生态互动关系的重要性。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1432544.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1432544.htm

当心面粉中的真菌：它不会把你变成僵尸 但会让你生病

当心面粉中的真菌：它不会把你变成僵尸但会让你生病作为一名食品科学家，我研究加工对水果和蔬菜的质量和安全的影响，包括用于制作煎饼的面粉。虽然在现实生活中没有人会因为吃煎饼而变成僵尸，但面粉经常被真菌污染，会产生使人生病的霉菌毒素。然而，适当的加工和烹饪，一般来说可以保证你的安全。《最后的我们》的故事背景是一场大流行病，使世界陷入末日般的崩溃。面粉中的真菌有多普遍？人们食用由小麦制成的面包大约有14000年，种植小麦至少有10000年。1882年，"醉酒面包病"首次在俄罗斯被记录下来，人们报告说吃完面包后头晕、头痛、手颤抖、精神错乱和呕吐。早在这之前，中国的农民就报告说，吃了粉红色的小麦--一种叫做镰刀菌的霉菌感染的关键标志--会使他们感到不适。显然，真菌让人们生病已经有很长一段时间了。小麦、玉米、大米，甚至水果和蔬菜在田间生长时都可能被真菌感染。在《最后的我们》中，一位流行病学家推测，气候变化导致真菌变异，因此它可以感染人类。不幸的现实是，近年来真菌已经成为更多的问题，因为更温暖的温度鼓励它们的生长。2017年的一项研究发现，华盛顿特区超过90%的小麦和玉米粉样品含有活的真菌，其中曲霉菌和镰刀菌是小麦粉中最主要的霉菌类型。镰刀菌在田间的小麦上生长，可以引起一种常见的农业植物疾病，即镰刀菌头病，或称疮痂病。农民使用多种技术来减少这种毁灭性的植物疾病，包括实行轮作，使用抗病品种和杀真菌剂，并在开花期尽量减少灌溉。收获后，他们对谷物进行分拣，以去除被污染的小麦，然后将其磨成面粉。虽然分拣可以去除大部分受污染的小麦，但少量的真菌仍然可以进入面粉。曲霉菌是小麦粉中发现的主要霉菌之一。好消息是，大多数真菌和其他微生物在华氏160-170度（摄氏71-77度）时死亡。煎饼通常被烘烤到190-200°F（88-93°C）的内部温度。其他蛋糕和面包的内部温度为180至210华氏度（82-99摄氏度）。因此，与《最后的我们》不同，只要你烘烤或油炸你的面团，实际上就已经杀死了真菌。当人们吃面粉而不先做熟时，问题就来了，例如食用生的饼干面团或"舔干净碗"，其中的生鸡蛋和生面粉都可能含有使人生病的微生物。公共卫生官员最担心的微生物是大肠杆菌和沙门氏菌，这些危险的病原体可导致严重疾病。大多数人没有意识到，他们在商店购买的面粉是生面粉，仍然含有活的微生物。面粉很少经过商业化处理，可以安全地生吃，因为消费者几乎总是把以面粉为原料的食品做熟。虽然消费者也可以尝试在家里对生面粉进行热处理，但不建议这样做，因为面粉可能铺得不够薄，不足以杀死所有的微生物。一些真菌和微生物可以产生孢子，这就像种子一样，帮助它们在不利条件下生存。这些孢子可以在烹饪、干燥和冷冻中生存。甚至有4500年前的酵母孢子被重新唤醒并制成面包。这些真菌孢子很少引起人们的严重疾病，除非是免疫系统较弱的人。在食品工业的实践中，工厂可以在食物中添加化学品来阻止真菌生长。这些添加剂包括山梨酸盐、苯甲酸盐和丙酸盐。然而，人们几乎从未在面粉或煎饼粉中看到这些添加剂，因为真菌无法在干燥的粉末中生长。真菌要么在田间的小麦上生长，要么在面包烘烤后生长。由于这个原因，你可能会在面包中看到这些添加剂，但在粉状混合物中却看不到。霉菌毒素真菌最大的风险不是它在我们体内生长，而是它在小麦或其他食物上生长，并产生称为霉菌毒素的化学物质，可能导致严重的健康问题。当小麦被收割并磨成面粉时，霉菌毒素可能混入其中。不幸的是，虽然正常的烹饪可以杀死微生物，但它并不能破坏霉菌毒素。食用霉菌毒素可能导致从幻觉、呕吐和腹泻到癌症或死亡的各种问题。谷物中发现的一些常见霉菌毒素包括黄曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌素、赭曲霉毒素A和伏马菌素B。已知最古老的霉菌毒素中毒案例被记录为一种叫做麦角病的疾病。《旧约》中提到了麦角病，自公元800年以来，在西欧就有报告。甚至有人认为，塞勒姆女巫审判是由爆发的麦角病引起的，导致其受害者产生幻觉，尽管许多人对这种想法提出异议。小麦比其他谷物更不可能有危险的霉菌毒素，这就是为什么有人提出18世纪欧洲死亡率的下降，特别是在英国，是由于从以黑麦为主的饮食转向以小麦为主的饮食。归根结底，观众们不需要太入戏而担心吃煎饼会变成僵尸。农民使用许多技术来尽量减少真菌的生长和清除发霉的谷物，而且政府在作物生产和储存期间密切关注霉菌毒素水平。只要确保你在吃之前煮熟你的烘焙产品，并且不要吃已经开始发霉的东西。作者：SherylBarringer，俄亥俄州立大学食品科学与技术系教授。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349137.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1349137.htm

研究发现根霉菌中的基因簇是致病行为的开关

研究发现根霉菌中的基因簇是致病行为的开关这些图像显示，有害的Ct3大大限制了根系的生长，而有益的Ct则大大增加了芹菜根系的生长。图片来源：2023,K.Hiruma研究人员研究了这种真菌的一种独特致病菌株，称为Ct3，它反过来抑制植物生长。通过比较有益和有害的Ct菌株，他们发现单个真菌次生代谢基因簇的激活决定了真菌对寄主植物的负面影响。当该基因簇被破坏时，无论是基因破坏还是环境改变，真菌的行为都会从抑制生长变为促进生长。了解这样的机制有助于我们利用真菌对食物的有益作用，从而减少食物浪费。当新鲜草莓发霉变质，或者葡萄在果盘底部变成灰色干瘪时，总会让人感到有些失望和不快。罪魁祸首通常是一种名为灰霉病菌的致病真菌，它在全球范围内对粮食作物造成严重破坏，并且很容易通过风和土壤传播。不过，有许多真菌与其寄主植物之间的关系破坏性较小，甚至可以形成伙伴关系，帮助植物茁壮成长。促进真菌的有益特性，抑制不良结果（如发霉的水果），将大大有助于全球粮食安全，并有助于减少大量的粮食浪费。研究启示"植物相关真菌的感染生活方式多种多样，从互利（有益）到致病（有害），取决于宿主的环境。然而，人们对这些微生物在这些不同生活方式中的转运机制仍然知之甚少，"东京大学艺术与科学研究生院的KeiHiruma副教授说。"我们利用比较转录组学分析方法分析了一种叫做Colletotrichumtofieldiae的根部真菌的不同菌株的遗传信息，这使我们能够研究每种菌株之间基因表达的差异。令人惊讶的是，我们发现一个名为ABA-BOT的单一真菌次生代谢基因簇完全决定了真菌对宿主植物是表现出致病性还是互惠性状"。Colletotrichumtofieldae是一种真菌，当植物缺磷时，它通常会给植物带来益处，帮助植物在缺乏这种重要养分的情况下茁壮成长。它甚至被证明可以提高玉米和西红柿等重要经济作物的生长和产量。在这项研究中，多机构研究小组使用芹菜作为宿主植物，并从不同的地理位置获取了六种Ct菌株进行感染。如预期的那样，五株菌株明显促进了植物的生长，但第六株菌株（称为Ct3）被发现抑制了养分的吸收，抑制了植物的生长，并导致了疾病症状。那么，是什么导致了这一巨大变化呢？发现和影响"我们发现了两个关键点：首先，在真菌方面，Ct3能激活ABA-BOT生物合成基因簇；其次，在植物方面，Ct3能诱导寄主植物的ABA信号途径，真菌通过该途径抑制植物生长，"Hiruma解释道。研究人员发现，Colletotrichumtofieldae的致病菌株和互生菌株都含有ABA-BOT基因簇，但互生菌株没有表达该基因簇，也就是说，这些基因没有被激活。这一发现令人大吃一惊，因为人们通常认为病原体和互生菌具有截然不同的特征，但这些发现表明它们之间的关系更为复杂。当基因簇被破坏时，无论是在基因水平上还是通过改变植物的环境，Ct3都会变得非致病性，甚至对宿主有益，促进根系生长。尽管还需要进一步研究，但ABA-BOT基因簇似乎可能有助于Ct菌种以外的多种真菌的致病。例如，它可能参与了困扰我们家庭水果和蔬菜的灰霉病的致病过程。"如果我们能全面了解真菌次生代谢基因簇的调控机制，我们就能设计出一种方法，选择性地抑制有益真菌的潜在致病机理，优化它们在农业中的利用，充分发挥土壤生态系统中天然存在的微生物多样性的潜力，"Hiruma说。"我逐渐认识到，即使是病原体，在其生命周期的大部分时间里也会表现出无害的特性。事实上，我开始考虑这样一种可能性，即我们传统上所说的病原体在其他条件下实际上可能是有益微生物。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382025.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382025.htm

科学家在人类体内发现全新类型的"生物实体"

科学家在人类体内发现全新类型的"生物实体"我们随身携带的微生物组非常庞大，并且仍在了解有关其构成及其如何影响我们健康的新知识。我们时常会在微生物组中发现新的细菌或病毒菌株，但科学家很少会发现一组全新的、不属于任何已知类别的实体。斯坦福大学的研究小组称它们为"方尖碑"（Obelisks），这要归功于它们的杆状结构。前者我们都很熟悉，而病毒则是更简单的RNA分子，可以通过分解和重组基因组进行复制，但不产生蛋白质，也没有保护壳。方尖碑具有类病毒的基本结构，但与病毒一样，它们简单的基因组似乎也能编码科学家称之为"方尖碑蛋白"的未知蛋白质。事实证明，方尖碑非常常见，而且种类繁多，令人惊讶。科学家们从世界各地400多人的微生物组样本中发现了近3万种不同类型的方尖碑。在大约50%的口腔微生物组测试样本和7%的肠道样本中都发现了它们。迄今为止，它们似乎还没有被发现，因为它们看起来并不像我们所知道的其他任何东西。研究人员在论文中写道："我们发现，方尖碑形成了自己独特的系统发育群，与已知的生物制剂没有可检测到的序列或结构相似性。"它们在我们体内究竟做了什么，目前仍是一个谜。它们可能帮助宿主，也可能伤害宿主，宿主可能不是我们，而是以我们的身体为家的细菌或真菌。到目前为止，最主要的候选菌是存在于牙菌斑中的血链球菌。血链球菌生活在人类口腔中，是一组新描述的RNA实体的宿主。图片来源：英国卫生安全局/科学图片库研究人员说，这种易于培养的细菌物种将是进一步研究方尖碑的最佳起点。该研究尚未通过同行评审，但已作为预印本在bioRxiv上发布。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1416719.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1416719.htm