แอสโคไมซีทและเบสิดิโอไมซีท

แอสโคไมซีท (Ascomycota) และเบสิดิโอไมซีท (Basidiomycota) เป็นไฟลัมที่ใหญ่ที่สุดสองไฟลัมของเห็ดรา และรวมกันเป็นไฟลัมย่อย Dikarya ซึ่งเป็นส่วนที่คุ้นเคยและมีความหลากหลายทางชีวภาพมากที่สุดในอาณาจักรเห็ดรา สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความแตกต่างกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากเซลล์ที่พวกมันสร้างสปอร์สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ: แอสคัส (ascus) ที่มีลักษณะคล้ายถุงในแอสโคไมซีท และเบสิเดียม (basidium) ที่มีลักษณะคล้ายกระบองในเบสิดิโอไมซีท

Definition

Ascomycota คือเห็ดราที่สร้างสปอร์สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (ascospores) ภายในเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายถุงที่เรียกว่าแอสคัส ในขณะที่ Basidiomycota สร้างสปอร์สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (basidiospores) ภายนอกบนเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายกระบองที่เรียกว่าเบสิเดียม; ทั้งสองรวมกันเป็นไฟลัมย่อย Dikarya

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมลักษณะเด่น ความหลากหลาย และความเกี่ยวข้องกับการระบุชนิดของสองไฟลัมใน Dikarya โดยอธิบายถึงแอสคัสและเบสิเดียมในฐานะโครงสร้างสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่ใช้ในการวินิจฉัย ตำแหน่งของไฟลัมเหล่านี้ในการจำแนกประเภททางอณูชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการของอาณาจักร และสถานะไม่อาศัยเพศ (anamorph) ซึ่งเป็นลักษณะที่พบได้บ่อยในสมาชิกหลายชนิดที่มีความสำคัญทางการแพทย์และนิเวศวิทยา บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงและไม่ได้ให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษา

Core questions

• ลักษณะโครงสร้างใดที่แยกความแตกต่างระหว่างแอสโคไมซีทกับเบสิดิโอไมซีท?
• เหตุใดไฟลัมทั้งสองนี้จึงถูกจัดกลุ่มรวมกันเป็น Dikarya?
• สถานะไม่อาศัยเพศ (anamorph) เกี่ยวข้องกับการจำแนกประเภทที่กำหนดโดยการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศอย่างไร?
• อณูชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการแก้ไขความสัมพันธ์ภายในและระหว่างสองไฟลัมได้อย่างไร?

Key concepts

• แอสคัสและแอสโคสปอร์
• เบสิเดียมและเบสิดิโอสปอร์
• ไฟลัมย่อย Dikarya
• ระยะไฮฟาแบบไดคาริโอติก (n+n)
• สถานะเทเลโอมอร์ฟและอะนามอร์ฟ
• ยีสต์เทียบกับรูปแบบการเจริญเติบโตแบบเส้นใย (รา)
• โคนิเดียและการสร้างโคนิเดีย

Mechanisms

ในแอสโคไมซีท การรวมตัวของนิวเคลียส (karyogamy) และการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส (meiosis) เกิดขึ้นภายในแอสคัส ซึ่งสร้างแอสโคสปอร์ที่มักจะอยู่ในโครงสร้างผล (fruiting bodies) ที่มีลักษณะเฉพาะ; ในเบสิดิโอไมซีท เหตุการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นในเบสิเดียมที่สร้างเบสิดิโอสปอร์ภายนอก ทั้งสองไฟลัมผ่านระยะไดคาริโอติก (dikaryotic stage) ที่โดดเด่น ซึ่งนิวเคลียสที่เข้ากันได้สองนิวเคลียสอยู่ร่วมกันในช่องไฮฟาเดียวกันก่อนที่จะรวมตัวกัน ซึ่งเป็นลักษณะร่วมที่ทำให้พวกมันอยู่ใน Dikarya (Hibbett et al., 2007) สมาชิกหลายชนิดมักพบในสถานะไม่อาศัยเพศที่สร้างไมโทสปอร์ (mitospores) หรือโคนิเดีย (conidia) และการจับคู่รูปแบบไม่อาศัยเพศดังกล่าวกับรูปแบบอาศัยเพศ (teleomorphs) เป็นความท้าทายที่ยาวนาน ซึ่งเครื่องมือทางอณูชีววิทยา รวมถึงการหาลำดับ ITS ช่วยแก้ไขได้ (Schoch et al., 2012)

Clinical relevance

ทั้งสองไฟลัมรวมถึงเห็ดราที่เกี่ยวข้องกับการแพทย์: ราและยีสต์ทั่วไปหลายชนิดที่พบในการวินิจฉัยทางวิทยาเชื้อราเป็นแอสโคไมซีท ในขณะที่ยีสต์เบสิดิโอไมซีทบางชนิดก็มีความสำคัญทางคลินิกเช่นกัน และการตรวจทางจุลพยาธิวิทยาช่วยให้รู้จักรูปแบบเนื้อเยื่อของพวกมันได้ (Guarner & Brandt, 2011) บทความนี้อธิบายชีววิทยาและการจำแนกประเภทที่ทำให้เห็ดราดังกล่าวเป็นที่รู้จัก; ไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

การจัดตำแหน่งระดับไฟลัมของ Ascomycota และ Basidiomycota ภายใน Dikarya เป็นไปตามการจำแนกประเภททางอณูชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการของ Hibbett et al. (2007) และการสังเคราะห์ Deep Hypha (Blackwell et al., 2006); การทำบาร์โค้ด ITS (Schoch et al., 2012) ให้เครื่องหมายลำดับมาตรฐานสำหรับการระบุชนิดภายในทั้งสองไฟลัม

History

ความแตกต่างระหว่างราถุงและรากระบองมีมาก่อนชีววิทยาระดับโมเลกุล และเดิมทีได้มาจากโครงสร้างสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศและโครงสร้างผลที่มองเห็นได้ การรับรู้ว่าทั้งสองกลุ่มมีระยะไดคาริโอติกเหมือนกันนำไปสู่การรวมกันเป็น Dikarya และการจำแนกประเภทระดับสูงของ Hibbett et al. (2007) ได้ทำให้สิ่งนี้เป็นทางการภายในกรอบวิวัฒนาการ การละทิ้งชื่อแยกต่างหากสำหรับสถานะไม่อาศัยเพศในภายหลัง ซึ่งเป็นไปได้ส่วนหนึ่งโดยการทำบาร์โค้ด DNA (Schoch et al., 2012) ได้รวมราในรูปแบบไม่อาศัยเพศเข้ากับแผนการนี้เพิ่มเติม

Key figures

• David Hibbett
• Meredith Blackwell
• Joseph W. Spatafora
• Conrad Schoch

Seminal works

• hibbett-2007
• schoch-2012
• blackwell-2006

Frequently asked questions

ความแตกต่างหลักระหว่างแอสโคไมซีทกับเบสิดิโอไมซีทคืออะไร?

แอสโคไมซีทสร้างสปอร์สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศภายในเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายถุงที่เรียกว่าแอสคัส ในขณะที่เบสิดิโอไมซีทสร้างสปอร์ของพวกมันภายนอกบนเซลล์ที่มีลักษณะคล้ายกระบองที่เรียกว่าเบสิเดียม

เหตุใดไฟลัมทั้งสองนี้จึงเรียกว่า Dikarya?

ทั้งสองผ่านระยะไดคาริโอติกซึ่งนิวเคลียสที่แตกต่างกันทางพันธุกรรมสองนิวเคลียสอยู่ร่วมกันในช่องไฮฟาเดียวกันก่อนที่จะรวมตัวกัน; ลักษณะร่วมนี้รวมพวกมันเข้าด้วยกันในไฟลัมย่อย Dikarya