转录组学研究揭示CmLec4在军用冬虫夏草（Cordyceps militaris）感染及发育过程中的作用

《AMB Express》：Transcriptomic insights into the role of CmLec4 in infection and development of Cordyceps militaris

CmLec4是虫草菌Cordyceps militaris的新型凝集素，其基因敲除显著降低感染效率和子座形成，转录组分析揭示该蛋白调控宿主识别、细胞壁降解及营养吸收相关基因表达，并影响次级代谢。

　　

摘要

昆虫病原真菌是一类多样的子囊菌，它们能够感染昆虫并形成子实体，全球已报道的物种超过1000种。其中，Cordyceps militaris在东亚长期以来一直被视为一种传统的药用资源，这反映了其公认的药理潜力。然而，该物种在宿主识别和感染过程中的分子机制仍知之甚少。我们之前的研究在C. militaris中发现了一种新的几丁质结合凝集素cmlec4，功能研究表明这种蛋白质能够延缓宿主蛹的羽化，而破坏cmlec4基因会减少子实体的形成，这表明cmlec4在感染和发育过程中起着关键作用。为了阐明cmlec4在其生命周期中的分子功能，我们使用了cmlec4敲除菌株进行了转录组分析。表型评估显示，突变体的感染效率低于野生型。RNA-Seq分析揭示了在感染早期和子实体形成阶段存在显著的转录变化，包括编码含有LysM结构域的蛋白质、几丁质酶和葡萄糖苷酶的基因表达改变——这些基因是真菌黏附、宿主细胞壁降解和营养获取的关键因素。此外，酪氨酸代谢相关酶的表达下调表明cmlec4也可能影响与毒力相关的次级代谢。综上所述，这些发现表明cmlec4作为一种多功能凝集素，在C. militaris中协调宿主识别、代谢调节和病原体发育过程。尽管凝集素的生物学功能长期以来被忽视，但本研究为它们在昆虫病原真菌中的感染和发育中的作用提供了更深入的理解。