$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Нитевидные грибы имеют большое социально-экономическое и экологическое значение, будучи как промышленными/сельскохозяйственными инструментами для производства ферментов иантибиотиков 1,2, так и патогенами сельскохозяйственных растений3,насекомых-вредителей4 и человека3. Кроме того, нитевидные грибы, такие как Aspergillus nidulans, широко используются в качестве модельных организмов для фундаментальных исследований, таких как исследования в области генетики, клеточной и эволюционной биологии, а также для изучения гифального расширения5. Нитевидные грибы представляют собой высокополяризованные организмы, которые удлиняются за счет непрерывного снабжения мембранных липидов/белков и de novo синтеза клеточной стенки на расширяющейся кончике6. Центральную роль в росте и поддержании полярности гифального кончика играет специализированная структура под названием «Шпитценкорпер» (SPK), высокоупорядоченная структура, состоящая в основном из цитоскелетных компонентов и поляризованного распределения Гольджи6,7,8.
Стимулы/сигналы окружающей среды, такие как водно-воздушный интерфейс, свет, концентрация CO2 и состояние питания, отвечают за решения развития, принимаемые этими формами9. В погруженных (жидких) культурах дифференциация A. nidulans подавляется и рост происходит путем удлинения гифального кончика6. Во время вегетативного роста беспощадные споры (конидии) прорастают апикальным расширением, образуя недифференцированную сеть взаимосвязанных гифальных клеток, мицелий, который может продолжать расти бесконечно, пока доступны питательные вещества и пространство. С другой стороны, на твердых носителях гифальные кончики удлиняются и после определенного периода вегетативного роста (развития компетентности) инициируется бесполое размножение и воздушные конидиофорные стебли простираются от специализированных клеток стопы мицелия6. Они порождают специализированные многоклеточные структуры развития, называемые конидиофорами, которые производят длинные цепи гаплоидных конидий10, которые могут возобновить рост при благоприятных условиях окружающей среды.
Широко используемым методом измерения роста нитевидных грибов является инокуляция спор на питательный агар, содержащийся в чашке Петри, и макроскопическое измерение диаметра колонии через несколькодней 11. Диаметр/площадь колонии, наиболее зависящая от изменений скорости роста мицелиала и меньше от плотности конидиофора12,затем используется в качестве значения роста. Хотя измерение размера грибковой популяции (колонии), растущей на твердых поверхностях, вполне адекватно, это ни в коем случае не самая точная мера роста. По сравнению со средними показателями популяционного уровня (средними значениями размера грибковой колонии), измерения одной клетки могут фиксировать гетерогенность клеточной популяции и позволяют идентифицировать новые субпопудрения клеток, состояния13,динамику, пути, а также биологические механизмы, с помощью которых клетки реагируют на эндогенные и экологические изменения14,15. Мониторинг роста и фенотипа грибковых клеток с помощью покадровой микроскопии, возможно, является наиболее широко используемым количественным подходом к наблюдению за одной клеткой.
Здесь мы подробно описываем протокол визуализации в реальном времени без меток с использованием методов микроскопии пропускаемого света (таких как фазовый контраст, дифференциальный интерференционный контраст (DIC) и поляризованная микроскопия) для захвата изображений, которые независимо от совместного использования флуоресцентной микроскопии могут быть использованы для анализа и количественной оценки полярного роста штаммов A. nidulans как в погруженных культурах, так и в твердых средах.