Saccharomycotina - Saccharomycotina
| Saccharomycotina | |
|---|---|
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| candida albicans | |
Classificazione scientifica 
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| Regno: | Fungo |
| Divisione: | Ascomycota |
| Suddivisione: |
Saccharomycotina O.E. Erikss. & Winka 1997 |
| Ordini / Famiglie | |
Saccharomycotina è una suddivisione (subphylum) della divisione (phylum) Ascomycota nel Regno Fungi . Comprende la maggior parte dei lieviti ascomiceti . I membri della Saccharomycotina si riproducono germogliando e non producono ascocarpi (corpi fruttiferi).
La suddivisione include una singola classe: Saccharomycetes , che contiene ancora un unico ordine: Saccharomycetales .
Membri degni di nota della Saccharomycotina sono il lievito di birra Saccharomyces cerevisiae e il genere Candida che include diversi patogeni umani.
Etimologia
Il nome deriva dalla parola greca σάκχαρον ( sákkharon ), che significa "zucchero" e μύκης ( mukēs ) che significa "fungo".
Storia e importanza economica
I documenti storici dell'antico Egitto e della Cina descrivono i processi di produzione della birra e di cottura da 10.000 a 8.000 anni fa e la produzione di bevande e cibi fermentati sembra essere stata parallela all'inizio dell'agricoltura . Nel 1850, Louis Pasteur dimostrò che i lieviti sono responsabili della fermentazione del succo d'uva in vino.
La saccharomycotina include alcuni dei funghi economicamente più importanti conosciuti. I membri includono specie di importanza industriale e agricola (ad esempio produzione di birra , cottura al forno , fermentazione di prodotti alimentari, produzione di acido citrico , produzione di proteine ricombinanti , produzione di biocarburanti , controllo biologico dei parassiti delle colture). Altre specie causano perdite economiche in tutto il mondo ( agenti patogeni delle piante , contaminanti di cibi e bevande). Altri ancora sono patogeni animali e umani .
Morfologia
I lieviti saccaromiceti di solito crescono come cellule singole. La loro morfologia cellulare è abbastanza semplice, sebbene la loro forma di crescita sia altamente adattata. Gli asci sono nudi e le ascospore possono avere diverse forme. Nessuna specie produce ascocarps (corpi fruttiferi). I genomi dei saccaromiceti sono spesso più piccoli di quelli dei funghi filamentosi .
Alcune specie (es. Specie Metschnikowia ) tendono a formare catene di cellule in erba chiamate pseudoife . Tuttavia altre specie sono in grado di produrre ife settate vere . Tali specie (es. Candida albicans ) sono chiamate dimorfiche, il che significa che possono propagarsi sia come lieviti in erba che come ife filamentose.
Riproduzione
Riproduzione asessuata
La riproduzione asessuata avviene principalmente per via vegetativa per mitosi e germogliamento . La saccharomycotina è caratterizzata da gemmazione oloblastica, il che significa che tutti gli strati della parete cellulare madre sono coinvolti nell'evento di germogliamento. Questo lascia una cicatrice attraverso la quale non si verifica alcun ulteriore germogliamento.
Le cellule asessuali possono variare nella forma. La forma della cellula può essere informativa in termini di rilevamento della modalità di riproduzione o posizionamento tassonomico di generi o specie.
Sebbene non comunemente note, alcune specie formano endospore (ad esempio specie Candida ). Queste sono spore asessuate che si formano all'interno della loro cellula madre (ifale o singola cellula). I ceppi di Candida e Metschnikowia possono anche formare spore asessuate a riposo chiamate clamidospore .
Riproduzione sessuale
La riproduzione sessuale non è nota per tutte le specie di Saccharomycotina, ma può avvenire in alcune specie se le condizioni ambientali la favoriscono (es. Carenza di azoto e carboidrati ). La riproduzione sessuale è ben nota nel Saccharomyces cerevisiae . Qui, il ciclo di vita prevede l'alternanza tra una fase aploide e una diploide . Il ciclo di vita procede come segue: due cellule di diverso tipo di accoppiamento si fondono ei nuclei subiscono cariogamia . Ciò si traduce in una cellula figlia con un nucleo diploide , che funziona come un ascus , dove si verifica la meiosi per produrre ascospore aploidi . Quando le ascospore germinano, la fase aploide viene stabilita e viene mantenuta da ulteriore mitosi e germogliamento . Nella maggior parte delle popolazioni naturali questa fase è piuttosto breve poiché le ascospore si fondono quasi immediatamente dopo che si è verificata la meiosi . Ciò fa sì che la maggior parte delle popolazioni di lieviti siano diploidi per la maggior parte del loro ciclo di vita.
Nella Saccharomycotina sono presenti due tipi di accoppiamento . I tipi di accoppiamento specificano ormoni peptidici chiamati feromoni e recettori corrispondenti per ciascun tipo. Questi feromoni organizzano l'accoppiamento. I feromoni non influenzano lo stesso tipo di accoppiamento o diploidi , ma si legano a recettori di diverso tipo di accoppiamento. L'interazione tra feromone e recettore determina un'alterazione del metabolismo per consentire la fusione tra cellule di diverso tipo di accoppiamento.
Distribuzione ed ecologia
I lieviti saccaromiceti si trovano in quasi tutte le regioni del mondo, compresi i deserti caldi, le aree polari, nell'acqua dolce, nell'acqua salata e nell'atmosfera. La loro crescita è principalmente saprotrofica , ma alcuni membri sono importanti patogeni di piante e animali, compreso l'uomo. Si trovano spesso in habitat specializzati, ad esempio piccoli volumi di liquido ricco di carbonio organico (ad esempio il nettare dei fiori).
Esempi di modalità ecologiche in Saccharomycotina:
- Associazioni con insetti
- Associazioni con piante, compreso Saccharomyces cerevisiae con uva
- Parassitismo delle piante (ad es. Marciume delle capsule di cotone di Eremothecium ashbyi , Eremothecium gossypii come patogeno su caffè, soia e altre colture)
- Saprotrofismo su foglie e legno in decomposizione (es. Ogataea )
- Agenti patogeni umani (ad es. Specie di Candida e Meyerozyma )
Sebbene i lieviti siano comunemente isolati dal suolo, si ritiene che pochi abbiano il suolo come habitat primario .
L'identificazione accurata delle specie è importante per comprendere l' ecologia del lievito , cosa che ora è possibile con l'aumento dell'uso di metodi basati sul DNA . Prima che fossero disponibili metodi molecolari, l'identificazione si basava principalmente sulla morfologia , cosa che ha portato a classificazioni errate e ha ulteriormente impedito risultati affidabili della ricerca ecologica.
Tassonomia
Saccharomycotina è una suddivisione (subphylum) della divisione (phylum) Ascomycota . È un gruppo sorella di Pezizomycotina .
I lieviti erano tradizionalmente classificati come un gruppo separato del regno fungino , ma negli ultimi anni i metodi basati sul DNA hanno cambiato la comprensione delle relazioni filogenetiche tra i funghi. I lieviti sono considerati un gruppo polifiletico , composto da membri di Basidiomycota , Taphrinomycotina e Saccharomycotina. Questa consapevolezza ha portato a importanti cambiamenti nella filogenesi e nella tassonomia di Saccharomycotina.
Inoltre, le recenti modifiche al Codice internazionale di nomenclatura per alghe, funghi e piante hanno avuto un impatto importante sulla classificazione dei funghi, compresa la Saccharomycotina. Le modifiche implicano che un fungo può portare solo un nome corretto, cioè non sono più consentiti nomi separati per anamorfi e teleomorfi . Ciò comporta importanti cambiamenti nella tassonomia della Saccharomycotina , poiché molte specie sono attualmente descritte sia da stadi anamorfici che teleomorfi. Il genere Candida è un esempio di un genere che sta subendo revisioni su larga scala.
I metodi di identificazione molecolare sono strumenti importanti per la scoperta di nuove specie e di conseguenza forniscono una migliore comprensione della biodiversità in questo gruppo. Gran parte della futura classificazione di Saccharomycotina si baserà sull'analisi filogenetica delle sequenze di DNA piuttosto che sui caratteri morfologici e di sviluppo.