science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe zwemmen waterschimmelsporen?

Links:Kunstmatige kleurenafbeelding van de zoöspore van een oomyceet (Phytophthora parasitica). Merk op dat het voorste flagellum het uiterlijk heeft van klatergoud, terwijl het achterste flagellum glad is. Rechts:High-speed camerabeeld dat flagellaire beweging illustreert tijdens het zwemmen, en diagram van zoösporen. Credits:Quang D. Tran, Eric Galiana, Philippe Thomen, Céline Cohen, François Orange, Fernando Peruani, Xavier Noblin

Oomyceten, ook wel waterschimmels genoemd, zijn pathogene micro-organismen die op schimmels lijken en verantwoordelijk zijn voor een groep ziekten die verschillende plantensoorten aantast. Om planten te bereiken en te infecteren, zwemmen de zoösporen - d.w.z. zelfrijdende sporen - van oomyceten naar hun doelwit met behulp van twee flagellen, de een tegenover de ander. In een recent onderzoek onder leiding van een CNRS-onderzoeker werkten natuurkundigen en biologen samen om de beweging van elk flagellum nauwkeurig te meten terwijl een zoöspore een lineair traject volgt en wanneer het draait. Ze gebruikten deze gegevens om een ​​theoretisch model te ontwikkelen.

Hun bevindingen, gepubliceerd ineLife , onthullen dat om de zoöspore te laten draaien, het voorste flagellum ophoudt sinusoïdaal te kloppen, zoals wanneer het zich langs een recht pad beweegt, en in plaats daarvan een schoolslag aanneemt. Dit is de eerste keer dat de beweging van dergelijke organismen op microscopische schaal is beschreven.

Naast de fundamentele biofysische vragen die de aard van hun beweging oproept, vertegenwoordigen zoösporen een nieuw model van "microzwemmers" dat verschilt van algen en bacteriën, wat nieuwe wegen voor natuurkundig onderzoek suggereert. Door deze bevindingen begrijpen we nu hoe oomycete zoösporen bewegen, maar we hebben nog steeds geen kennis over wanneer en waarom ze van richting veranderen tijdens hun beweging. In de toekomst willen de onderzoekers de interacties bestuderen tussen de zoösporen en de wortels die ze infecteren, om de chemische processen te identificeren die deze pathogene micro-organismen aantrekken.